A maior parte do gás hélio usado para encher balões é uma mistura porque o hélio comercial raramente é puro. Geralmente, ele contém impurezas na forma de nitrogênio e oxigênio. No entanto, o hélio presente nesta mistura também é uma substância.
De acordo com About.com, uma mistura consiste em duas ou mais substâncias que foram combinadas mantendo suas identidades químicas, portanto, a presença das duas não é mutuamente exclusiva. O hélio é um gás nobre, e os gases nobres são muito estáveis e não reativos, apenas reagindo com outras substâncias em condições extremas e incomuns. Sua extrema estabilidade o torna útil para aplicações práticas além do simples gás de balão. Por exemplo, uma mistura de hélio e oxigênio, conhecida como heliox, é comumente usada por mergulhadores em mergulhos profundos para evitar a toxicidade do oxigênio e a narcose por nitrogênio. Os mergulhadores podem respirar hélio sem efeitos nocivos porque não reage.