氦是一种非常简单的原子，原子核中有两个质子和两个中子，周围有两个电子。当这两个电子进入基态时，原子本质上是一个微小的中性球体。因为原子非常稳定，两个电子填充1 s电子轨道的基态，氦很少互动与其他原子，与本身只能通过电偶极-偶极相互作用称为范德华相互作用如果原子变得足够接近。这种相互作用具有轻微的吸引力，如果随机热运动足够小，倾向于将原子拉近以降低系统能量。这意味着氦原子的集合仍然是孤立的原子——气体——直到温度很低，它们可以压缩成液滴形成液体。
氦本身于19世纪晚期在太阳的光谱中首次被发现，直到1895年才在地球上以气体的形式被发现（在油井中）。1908年，卡默林·昂尼斯（Kamerlingh Onnes）首次将其液化（温度为4.2开尔文），并将其作为冷却剂来研究金属在接近绝对零度时的电学性质。液化氦仅仅三年之后，他就发现了铅的超导性。推荐文章：
元素氦可以以固体形式存在吗？
如果你在整个职业生涯中只研究一种元素，氦将是一个不错的选择！它只是4.2K以下的液体，在2.18K时转变为超流体，具有非常奇怪的特性，包括具有极高的有效导热性——在相同温度下比银高得多！这意味着它不会在这个转变温度下沸腾。
