Хелият е единственият елемент, който остава течен дори при абсолютната нула.

Хелият е уникален елемент в периодичната таблица поради своите изключително слаби междумолекулни сили, известни като сили на Ван дер Ваалс. Дори когато температурата се приближи до абсолютната нула (−273,15 °C), квантовите ефекти предотвратяват втвърдяването му. Това явление се дължи на енергията на нулевите трептения, която е достатъчно силна, за да преодолее слабите връзки между атомите.През 1908 година холандският физик Хейке Камерлинг Онес за първи път успешно втечнява хелий в своята лаборатория в Лайден. Той установява, че елементът остава в течно състояние при температури, при които всички други вещества вече са замръзнали. За това откритие Онес получава Нобелова награда по физика през 1913 година.За да се превърне хелият в твърдо тяло, е необходимо прилагане на огромно външно налягане от около 2,5 мегапаскала (25 атмосфери). При температури под 2,17 келвина хелият преминава в състояние на свръхфлуидност, при което течността губи своя вискозитет и може да тече без триене. Това състояние е открито през 1937 година от Пьотър Капица, Джон Алън и Дон Мизенер.Тези свойства правят хелия незаменим в съвременната наука и медицина. Той се използва за охлаждане на свръхпроводящи магнити в апаратите за ядрено-магнитен резонанс (ЯМР) и в Големия адронен колайдер на ЦЕРН. Без уникалната способност на хелия да остава течен при екстремни студове, много от тези технологии биха били невъзможни.