Hạt nhân của heli có hai neutron và hai proton. Xung quanh hạt nhân của heli có hai electron trong quỹ đạo 1s. Chúng có các vòng quay ngược nhau.
Helium được tạo ra trong ánh nắng mặt trời, do đó có tên từ thần mặt trời Hy Lạp Helios. Cùng với hydro, heli là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ. Hydro là nguyên tử đơn giản nhất trong cấu trúc của nó: nó chỉ có một proton, có thể có một điện tử và một nơtron. Helium tăng một bậc về độ phức tạp, có hai proton và hai neutron.
Heli là một khí trơ, có nghĩa là các điện tử của nó không tham gia vào tổ hợp với các điện tử của các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau hoặc các nguyên tử heli khác. Hai nguyên tử heli chỉ bị hút vào nhau do lực điện trường tạo ra giữa chúng. Tuy nhiên, ở khoảng cách gần, phản ứng chủ đạo giữa hai nguyên tử heli là lực đẩy.
Lý do cho đặc tính thay đổi giọng nói của heli được biết đến rộng rãi là do âm thanh truyền trong heli nhanh hơn khoảng ba lần so với trong không khí. Điều này làm tăng tần số mà giọng nói cộng hưởng và đưa cao độ lên một quãng tám rưỡi. Việc hít thở khí heli trong những thí nghiệm này không có hại, miễn là hít vào cả oxy.
