هلیوم در درمان بیماری‌های تنفسی کاربرد گسترده‌ای دارد. هلیوکس (Heliox) نوعی مخلوط گازی است، که از دو گاز هلیوم و گازاکسیژن تشکیل می‌شود. دلیل استفاده از گاز Helium در این مخلوط گازی، چگالی پایین آن است، که باعث افزایش جریان هوا در ریه‌ها از طریق کاهش مقاومت راه هوایی می‌گردد. از مهم‌ترین کاربردهای هلیوکس، درمان بیماری‌های تنفسی نظیر انسداد راه هوایی فوقانی، برونشیولیت (Bronchiolitis)، بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD)، سندرم دیسترس تنفسی حاد (ARDS) و تست عملکرد ریه (اسپیرومتری) می‌باشد. علاوه بر بیماری‌های فوق، هلیوم در درمان بیماری آسم نیز کاربرد دارد.