Helij se pogosto uporablja v vojaški industriji, znanstvenih raziskavah, petrokemiji, hlajenju, zdravljenju, polprevodnikih, odkrivanju puščanja cevovodov, eksperimentih s superprevodnostjo, proizvodnji kovin, globokomorskem potapljanju, visokonatančnem varjenju, proizvodnji optoelektronskih izdelkov itd.
(1) Nizkotemperaturno hlajenje: z uporabo nizkega vrelišča tekočega helija -268,9 °C, se tekoči helij lahko uporablja za ultra nizkotemperaturno hlajenje.Hladilna tehnologija pri ultra nizkih temperaturah ima široko paleto aplikacij v superprevodni tehnologiji in na drugih področjih.Superprevodni materiali morajo biti pri nizki temperaturi (približno 100 K), da pokažejo superprevodne lastnosti.V večini primerov le tekoči helij zlahka doseže tako izjemno nizko temperaturo..Superprevodna tehnologija se pogosto uporablja v vlakih maglev v transportni industriji in opremi za MRI na medicinskem področju.
(2) Napihovanje balona: ker je gostota helija veliko manjša od gostote zraka (gostota zraka je 1,29 kg/m3, gostota helija je 0,1786 kg/m3), kemične lastnosti pa so izjemno neaktivne, kar je varnejši od vodika (vodik je lahko v zraku vnetljiv, morda eksploziven), se helij pogosto uporablja kot polnilni plin v vesoljskih ladjah ali reklamnih balonih.
(3) Pregled in analiza: Superprevodne magnete analizatorjev jedrske magnetne resonance, ki se običajno uporabljajo pri analizi instrumentov, je treba ohladiti s tekočim helijem.V analizi plinske kromatografije se helij pogosto uporablja kot nosilni plin.Zaradi dobre prepustnosti in negorljivosti helija se helij uporablja tudi pri vakuumskem odkrivanju puščanja, kot so detektorji puščanja s helijevim masnim spektrometrom.
(4) Zaščitni plin: helij se zaradi neaktivnih kemičnih lastnosti helija pogosto uporablja kot zaščitni plin za varjenje magnezija, cirkonija, aluminija, titana in drugih kovin.
(5) Drugi vidiki: Helij se lahko uporablja kot plin pod tlakom za transport tekočih pogonskih goriv, kot sta tekoči vodik in tekoči kisik, na raketah in vesoljskih plovilih v visokovakuumskih napravah in jedrskih reaktorjih.Helij se uporablja tudi kot čistilno sredstvo za atomske reaktorje, v mešanici plinov za dihanje na področju pomorskega razvoja, kot polnilni plin za plinske termometre itd.