Các khí cao đều trơ do có lớp vỏ electron hoàn chỉnh của chúng. Cấu trúc nguyên tử ổn định của chúng làm cho năng lượng cần thiết để thêm hoặc bớt một điện tử cao đến mức nghiêm trọng, do đó, các khí cao này không tạo thành hợp chất trong điều kiện tự nhiên.
Mặc dù chúng có bản chất trơ, nhưng các khí quý có thể tạo thành các hợp chất trong một số điều kiện phòng thí nghiệm nhất định. Chúng phải được ion hóa hoặc chịu áp suất cao, và ngay cả trong những điều kiện này chỉ liên kết với các phần tử có hoạt tính cao. Halogens là những nguyên tố có nhiều khả năng liên kết với khí quý trong phòng thí nghiệm; các hợp chất tạo thành được sử dụng làm chất oxy hóa trong các phản ứng hóa học khác. Chúng đặc biệt hữu ích trong các phản ứng mà không mong muốn sự nhiễm bẩn từ hợp chất oxy hóa, vì khí quý được giải phóng như một phần của phản ứng oxy hóa.
Các khí quý tạo thành nhóm 18 của bảng tuần hoàn và là heli, neon, argon, krypton, xenon và radon. Mặc dù là thành viên của nhóm 18, nguyên tố phóng xạ tổng hợp ununoctium không được xếp vào loại khí quý. Ununoctium rất không ổn định và chỉ có một số nguyên tử được tạo ra trong các phòng thí nghiệm, nhưng các tính toán lý thuyết dự đoán rằng nó là một chất rắn chứ không phải là một chất khí cao quý. Nguyên tố phóng xạ khác duy nhất trong nhóm 18 là radon.
