elen bir soy gaz değildir. Bunun yerine 14. grup üyesi olan ununkuadyum soy gaz benzeri özellikler gösterir.

Soy gazların niteliği en iyi atomik yapının modern teorileri ile açıklanır. Soy gazların en dış elektron kabuğu tamamen elektronlarla doludur, dolayısıyla kimyasal tepkime eğilimleri düşüktür. Bu sebeple sadece birkaç yüz tane soy gaz bileşiği elde edilebilmiştir. Her bir soy gazın erime ve kaynama noktaları birbirine çok yakındır (fark sadece 10 °C veya 18 °F mertebesindedir), bu nedenle bu gazlar küçük sıcaklık aralıklarında sıvı halde bulunurlar.

Neon, argon, kripton ve ksenon gazların sıvılaştırılması ve ayrımsal damıtma yöntemleri kullanılarak havadan elde edilir. Helyum genellikle doğal gazdan ayrıştırılır ve radon da genellikle çözünmüş radyum bileşiklerinin radyoaktif bozunumundan izole edilerek elde edilir. Soy gazlar aydınlatma, kaynak ve uzay keşfi gibi endüstri alanlarında önemli bir kullanıma sahiptir. Bir helyum oksijen solunum gazı, derin su dalıcıları tarafından, 'nin üzerindeki derinliklerde, dalıcıları oksijen zehirlenmesi, yüksek basınçlı oksijenin ölümcül etkisi ve derinlik sarhoşluğu gibi tecrübelerden sakınmak amacıyla kullanılır. Hidrojenin yanıcılığından dolayı meydana gelen riskler belirgin olduğunda balonlarda ve zeplinlerde bu gazın yerini helyum aldı.

Almanca sözcüğünün çevirisi olan "soy gaz" terimi ilk kez 1898'de Hugo Erdmann tarafından bu elementlerin son derece düşük kimyasal tepkimeye girme eğilimlerini belirtmek için kullanıldı. Bu isim, düşük kimyasal tepkime eğilimine sahip olmasının yanı sıra refah ve soylulukla ilişkilendirilen altın gibi metallerin dahil olduğu "soy metaller" adıyla benzerlik gösterir. Soy gazlar ayrıca inert gazlar (atıl, durgun ya da ölü gaz) olarak da anılır, ancak birçok soy gaz bileşiğinin tanınmasından sonra bu yakıştırma uygun bulunmamaktadır. "Nadir gazlar" bu elementler için kullanılmış olan bir başka terimdir, ancak bu da doğru olmayan bir isimdir, çünkü argon gazı Dünya atmosferinin dikkate değer bir kısmını (hacimde %0.94 ve kütlede %1.3) oluşturur.
Pierre Janssen ve Joseph Norman Lockyer 18 Ağustos 1868'de Güneş'in renkyuvarına bakarken ilk kez bir soy gaz keşfettiler ve Yunanca Güneş anlamına gelen (' veya ') sözcüğünü alarak elemente helyum adını verdiler. Onlardan önce 1784'te İngiliz kimyager ve fizikçi Henry Cavendish, havanın azottan daha az reaktif küçük oranlarda bir madde içerdiğini keşfetti. Bir asır sonra, 1895'te, Lord Rayleigh, havadaki azot örneklerinin yoğunluğunun, kimyasal reaksiyonlar sonucunda oluşan azotun yoğunluğundan farklı olduğunu keşfetti. University College, London'da William Ramsay ile birlikte Lord Rayleigh havadan çıkarılan azotun başka bir gaz ile karışık olduğunu kuramsallaştırdı. Ardından yapılan deney sonucunda yeni bir element başarılı bir şekilde izole edildi ve elemente Yunanca (", "inaktif") sözcüğünden argon ismi verildi. Bu keşifle birlikte periyodik tabloda bütün bir sınıf gazın noksan olduğunu fark ettiler. Argon üzerindeki çalışmalarını sürdürürken Ramsay, bir taraftan da kleveyit mineralini ısıtırken helyumu ilk kez izole etmeyi başardı. 1902'de helyum ve argon elementleri için kanıtların kabul edilmesiyle Dmitri Mendeleev, bu gazları daha sonra periyodik tablo olacak olan element dizilimine 0. grupta yer alacak şekilde yerleştirdi.

Ramsay bu gazlar üzerindeki çalışmalarına, sıvı havayı birçok bileşene ayırdığı ayrımsal damıtma yöntemini kullanarak devam etti. 1898'de kripton, neon ve ksenon elementlerini keşfetti ve onlara sırasıyla Yunancadaki (', "saklı"), (', "yeni") ve (", "yabancı") isimlerini verdi. Radon ilk kez Friedrich Ernst Dorn tarafından 1898'de tanımlandı, ve "radyum emanasyonu" şeklinde isimlendirildi, ancak özelliklerinin diğer soy gazlara benzediğinin bulunduğu 1904 yılına kadar soy gaz olarak kabul edilmedi. Rayleigh ve Ramsay 1904'te soy gaz keşiflerinden dolayı sırasıyla fizik ve kimya dallarında Nobel Ödülü kazandılar.
Soy gazların keşfi atomun yapısının anlaşılması yönündeki gelişmelere yardım etti. 1895'te Fransız kimyager Henri Moissan en elektronegatif element olan flor ve bir soy gaz olan argon arasında kimyasal tepkime yaratmaya çalıştı, ancak başarısız oldu. Bilim insanları 20. yüzyılın sonlarına kadar argon bileşiği hazırlamakta başarısız oldu, ancak bu denemeler atomun yapısı ile ilgili yeni kuramların geliştirilmesine yardım etti. 1913'te Danimarkalı fizikçi Niels Bohr bu deneylerden öğrendikleriyle bir atomdaki elektronların, atomun çekirdeğini çevreleyen kabuklarda (yörüngelerde) dizildiğini ve helyumun dışındaki bütün soy gazların en dış elektron kabuğunun her zaman için sekiz elektron barındırdığını öne sürdü. 1916'da Gilbert N. Lewis "oktet kuralı"nı formüle etti. Buna göre atomlar en dış kabuklarındaki elektron sayısını sekize tamamlama eğilimindedir. Bu düzenlemeyle en dış kabukları tamamen dolu olan atomlar, daha fazla elektrona ihtiyaç duymayacakları için diğer elementlere karşı tepkisizleşirler.

Neil Bartlett'in 1962'de ilk kimyasal soy gaz bileşiği ksenon heksafloroplatinatı keşfetti. Çok geçmeden diğer soy gazların da bileşikleri keşfedildi: 1962'de radon için radon diflorür ve 1963'te kripton için kripton diflorür () keşfedildi. 40 K (−233.2 °C; −387.7 °F) sıcaklık altında oluşturulan argonun ilk kararlı bileşiği argon florohidrür (HArF) 2000 yılında rapor edildi.

Aralık 1998'de Dubna, Rusya'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü (Joint Institute for Nuclear Research-JINR) çalışanı bilim insanları, geçici olarak Ununkuadyum (Uuq) ismi verilen 114. elementi üretebilmek için plütonyumu (Pu), kalsiyum (Ca) ile bombardıman etti. Başlangıç deneyleri bu elementin periyodik tablonun 14. grubunda yer almasına rağmen anormal soy gaz benzeri yapıya sahip olan ilk süper ağır element olabileceğini gösterdi. Ekim 2006'da Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü ve Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim insanları kaliforniyumu (Cf) kalsiyum (Ca) ile bombardıman ederek
18. gruptaki yedinci element ununoktiyumu (Uuo) sentetik olarak elde etti.

Soy gazlar zayıf atomlar arası kuvvete sahiptir, bu nedenle erime ve kaynama noktaları oldukça düşüktür. Normalde katı olan elementlerin çoğundan daha büyük atom kütlesine sahip olanlar da dahil olmak üzere soy gazların tamamı standart koşullar altında tek atomlu gazlardır. Helyum diğer elementlerle karşılaştırıldığında birçok eşsiz niteliğe sahiptir; elementin erime noktası bilinen diğer bütün maddelerden daha düşüktür; süperakışkanlık gösteren tek elementtir; standart şartlar altında soğutularak katılaştırılamayan tek elementtir (helyumu katılaştırmak için 25 atm (2,500 kPa; 370 psi), 0.95 K (−272.200 °C; −457.960 °F) sıcaklıkta uygulanmalıdır). Ksenona kadarki soy gazlar birden çok kararlı izotopa sahiptir. Radonun kararlı izotopu bulunmamaktadır; bu soy gazın en uzun ömürlü izotopu olan Rn'nin yarı ömrü 3.8 gündür ve helyum ve polonyuma, nihayetinde de kurşuna bozunur.

Soy gaz atomlarının, diğer çoğu gruplardaki atomlarda olduğu gibi, elektron sayısındaki artışa bağlı olarak bir periyottan diğerine geçişte atom yarıçapı yükselir. Atomun büyüklüğü birkaç niteliğe bağlıdır. Örneğin iyonizasyon potansiyeli yarıçapla birlikte artar çünkü büyük soy gazların valans elektronları çekirdekten çok uzaktadırlar ve bu yüzden atom tarafından sıkıca tutulamazlar. Soy gazlar her bir periyottaki elementler içerisinde en büyük iyonizasyon potansiyeline sahiptirler. Bu durum onların elektron konfigürasyonlarının kararlılığını yansıtır ve soy gazların göreli düşük kimyasal tepkimeye girme eğilimleriyle bağlantılıdır. Yine de bazı ağır soy gazlar, diğer elementler ve moleküllerle karşılaştırılmalarına yetecek kadar küçük iyonizasyon potansiyeline sahiptir. Ksenonun iyonizasyon potansiyelinin oksijen molekülününki ile benzer olduğunu fark eden Bartlett, oksijenle çok güçlü bir şekilde tepkimeye girdiği bilinen bir oksitleyici ajan, platinyum heksaflorür kullanarak ksenonu oksitleme denemesinde bulundu. Soy gazlar kararlı anyonlar oluşturacak bir elektronu kabul edemezler; yani onlar negatif elektron ilgisine sahiptir.

Soy gazların makroskobik fiziksel özelliklerinde atomlar arasındaki zayıf van der Waals kuvvetleri hakimdir. Kutuplanabilirlikteki artış ve iyonizasyon potansiyelindeki düşüşün sonucu olarak atomun boyutu ve çekici kuvvet artar. Bu sistematik grup eğilimiyle sonuçlanır: 18. gruptan aşağı gidilirken atom yarıçapıyla atomlararası kuvvetler artar ve sonuçta erime ve kaynama noktaları, buharlaşma entalpisi ve çözünürlük yükselir. Atom kütlesinin artamasıyla da yoğunluk artar.

Soy gazlar standart koşullar altında, neredeyse ideal gazlardır, ancak bu gazların ideal gaz yasasından sapması moleküller arası etkileşimlerin araştırılmasında önemli ipuçları sağlar. 

Soy gazlar standart şartlar altında renksiz, kokusuz, tatsız ve yanmazdır. Bu elementler eskiden periyodik tablonun "0. grubu" olarak anlıyordu, çünkü soy gazların sıfır valansa sahip olduğuna ve atomlarının diğer elementler ile birleşip bileşik oluşturamayacağına inanılıyordu. Ancak sonra bazılarının bileşik oluşturabildiği bulunduğunda bu isimlendirme kullanımdan kalktı. 18. grubun en yeni üyesi ununoktiyumun (Uuo) özellikleri hakkında bilinenler çok kısıtlıdır.

Diğer gruplar gibi bu ailenin üyeleri de elektron konfigürasyonlarında örnekler gösterir, özellikle en dış elektron kabuğu kimyasal davranıştaki eğilimin sonucudur:

Soy gazlar tamamen dolu valans elektron kabuğuna sahiptir. Valans elektronları bir atomun en dış elektronlarıdır ve normal olarak kimyasal bağa iştirak eden yegane elektronlardır. Tamamen dolu valans elektron kabuğuna sahip atomlar son derece kararlıdır bu yüzden kimyasal bağ oluşturma eğilimi göstermezler ve elektron kaybetmeye ya da kazanmaya az meyillidirler. Ancak radon gibi ağır soy gazlarda, helyum gibi daha hafif soy gazlardakine oranla, elektromanyetik kuvvet elektronları sıkıca bir arada tutamaz, bu sayede ağır soy gazların en dış elektronlarının çıkarılması daha kolaydır.

Dolu kabuğun sonucu olarak, soy gazlar elektron konfig