ヘリウムの同位体
最も多い同位体であるHeは、地球上で、より重い原子のアルファ崩壊によって作られる。α崩壊により放出されるα粒子は、帯電したHe原子核である。Heの核子の数は魔法数にあたり、Heの原子核は非常に安定である。これらはまた、ビッグバン原子核合成によっても大量に生成された。ヘリウムの2つの安定同位体は異なった経路で生成されたため、その分布にも大きな違いが見られる。
0.8ケルビン以下のHeとHeの等量混合液体は、2つの層に別れ、混合しない。これは、Heはフェルミ粒子、Heはボース粒子であり、異なった量子統計に従うからである。3He-4He希釈冷凍法では、これらが混合しない性質を利用し、数ミリケルビンという極低温への冷却を行う。地球上には痕跡量のHeしか存在しないが、宇宙塵の構成成分として地球に降ってきたり、三重水素のベータ崩壊で生じることがある。しかし、恒星の中ではHeは核融合により多量に作られる。月や小惑星のレゴリスのような地球外物質では、太陽風に晒されることによって生じたHeが痕跡量存在する。
ヘリウム3とヘリウム4の大気中の存在比率は、He/He=1.37×10である。