Helium-3 (32He) is 'n seldsame isotoop van die element helium. Dit word deur die verval van tritium gevorm. Die isotoop is in 1939 deur Alvarez en Corneg ontdek. In teenstelling met helium-4 bevat die kern van hierdie isotoop nie 'n ewe aantal deeltjies en daardeur 'n kernspin wat nul is nie. Dit beteken dat die deeltjie 'n fermion is pleks van 'n boson en die eienskappe onderkant 4,2K is baie verskillend. Helium-3 is hier op aarde baie seldsaam, maar dit is volop in die sonwind en waarskynlik ook op die maanoppervlak wat hieraan blootgestel is. Omdat die isotoop dalk aantreklik vir kernfusie is, was daar voorstelle gewees om dit op die maan te myn. Helium-3 speel 'n belangrike rol in die kernfusiereaksies wat in die son plaasvind.