原子核由二颗质子和一颗中子所组成。是稳定同位素。其相对丰度是0.000137%。一般相信，月球表面的风化层（表皮土）富含着大量的氦-3。
用途和分布.因为使用氦-3的热核反应堆中没有中子产生（纯氦-3融合热核反应只会产生带正电的质子），故使用氦-3作为能源时不会产生无法屏障的辐射，不会为环境带来危害。而且在核聚变反应中，氢的三种同位素与氦-3聚变释放出的能量是所有核聚变反应中最大的。因此氦-3是核聚变最理想的燃料。但是因为地球上的氦-3储量稀少，无法大量用作能源。氦-3通常在无大气