액체 상태의 헬륨이다. 헬륨은 원자들 사이에 인력이 약하기 때문에 상온에서는 기체로 존재하고, 절대영도에 가까운 온도에서 액화되기 시작한다. 끓는 점은 약 4K (= -268℃, 1기압 기준)인데, 증발을 이용하면 원자핵에 중성자가 둘인 헬륨-4는 1.8K, 중성자가 하나인 헬륨-3은 0.4K까지 물질을 냉각시킬 수 있다. 이 때문에 액체질소와 함께 냉매로서 저온에서 물질의 성질을 연구하는데 이용된다. (물론 액체질소는 이 둘에 비하면 저온이라고 하기에도 민망한 수준이다.)

다만 액체질소는 산업용으로 대량 생산되는 액체산소의 부산물이라 구하기도 쉽고[1] 가격도 싼데 비해 액체 헬륨은 일반적으로 액체질소의 약 100배 정도의 가격에 팔린다. 액체질소가 1L에 500원이라고 하면 액체헬륨은 약 5만원이다. 실험실에서도 액체질소는 (상대적으로) 대충 사용하고,(!)[2] 사용시 손실되는 것도 그다지 크게 신경 안 쓰지만, 액체헬륨은 방에 헬륨 회수용 설비를 갖춰서 증발된 헬륨을 회수하는 등 손실을 최소화하기 위해 노력한다.

질소와 마찬가지로 헬륨도 농도가 높아지면 질식을 일으킬 수 있으므로 주의해서 취급해야 한다. 이산화탄소 질식은 어지럼증과 구토감 등의 전조 증상이 있는데 반해 질소나 헬륨가스 중독은 그런 전조증상 없이 그냥 픽 쓰러진다. 인체의 경고 시스템이 이산화탄소만 감지할 수 있게 진화했기 때문이다. 다만 액체 질소와 달리 아직 질식으로 죽었다는 얘기는 없다.

액체 헬륨같이 매우 온도가 낮은 물질은 점성이 없어지는 현상이 있는데 이를 초유동(超流動, Superfluid)라고 한다.
자세한 것은 초유동체 항목을 참조.

AMD에서 자사 CPU에 액체 헬륨을 부어가며 진행한 극한오버로 최초로 CPU 클럭 8.43GHz를 달성하여 CPU 클럭 세계기록을 세웠다.