هلیم با نشانه He دومین عنصر شیمیایی ودومین عنصر از لحاظ فراوانی در طبیعت بعد از هیدروژن به حساب می آید.اولین ایزوتوپ آن هلیم -4 تقریبا" 100 درصد هلیم طبیعی را تشکیل می دهد.عدداتمی آن 2 وجرم اتمی آن 4.0026 واحد جرم اتمی است.هلیم سبکترین گاز از میان گازهای معروف به گازهای نوبل می باشد.نقطه جوش آن 4.2 درجه کلوین است.هلیم دارای چهار ایزوتوپ است که از میان آنها هلیم -3 وهلیم -4 وهلیم -5 پایدار هستند.هسته هلیم -4 ذره آلفا نیز نامیده می شود.
عقیده بر این است که هلیم بدنبال واکنشهای نوکلئوسنتز درون ستاره ها شکل می گیرد.واکنش اساسی که منبع انرژی ستاره های رشته اصلی نیز به حساب می آید به شکل همجوشی ذرات هیدروژن برای تولید هلیم از طریق چرخه های واکنشی پروتون- پروتون و چرخه کربن- نیتروژن –اکسیژن می باشد.اما حضور هلیم در کیهان را نمی توان تنها بکمک پدیده نوکلئوسنتز درون ستاره ها توجیه کرد.عقیده بر این است که قسمت بیشتر هلیمی که اکنون می بینیم طی لحظات اولیه آفرینش کیهان ودر واقعه بیگ بنگ تولید شده است.
چرخه تولید هلیم بکمک نوکلئوسنتز بعد از شکل گیری هلیم بدنبال واکنش سه گانه آلفا که در آن سه هسته هلیم -4 بطور همزمان برخورد کرده تا یک کربن -12 تولید کنند رخ می دهد. چنین واکنشی به دمای حدود 100 میلیون درجه نیاز دارد.
طیف این عنصر برای اولین بار در سال 1868 توسط ژولز جانسون وجوزف لاکییر با مشاهده بعضی خطوط طیفی در طیف خورشید که تا آن زمان شناسایی نشده بودند تشخیص داده شد نام این عنصراز کلمه Helios که به معنای خورشید در زبان یونانی است گرفته شده است.این عنصر برای اولین باردر سال 1895 نیز بعنوان گازی که از واکنشهای رادیواکتیو تولید می شد در زمین مشاهده شد.
هلیم در مخازن سوخت در موشکهای با سوخت مایع وبه شکل مایع با هدف سرد کردن در کنار حسگرهای در ناحیه مادون قرمز و رادیویی بکاربرده می شود.