O núcleo do hélio contém dois nêutrons e dois prótons. Em torno do núcleo do hélio, há dois elétrons no orbital 1s. Estes têm giros opostos.
O hélio é produzido no sol, daí o nome do deus grego do sol Hélios. Junto com o hidrogênio, o hélio é um dos elementos mais comuns do universo. O hidrogênio é o átomo mais simples em sua estrutura: tem apenas um próton, pode ter um elétron e também um nêutron. O hélio é um degrau acima em complexidade, tendo dois prótons e dois nêutrons.
O hélio é um gás inerte, o que significa que seus elétrons não entram em combinações com elétrons de átomos de diferentes elementos ou outros átomos de hélio. Dois átomos de hélio são atraídos um pelo outro apenas devido à força do campo elétrico que é criado entre eles. No entanto, em distâncias próximas, a reação dominante entre dois átomos de hélio é a repulsão.
A razão para as propriedades de mudança de voz amplamente conhecidas do hélio é que o som viaja aproximadamente três vezes mais rápido no hélio do que no ar. Isso aumenta a frequência com que a voz ressoa e aumenta o tom uma oitava e meia. Não é prejudicial respirar hélio para esses experimentos, desde que o oxigênio também seja inalado.