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液态氦气单质在极低温度下由气态氦转变为液态氦。由于氦原子间的相互作用（范德华力）和原子质量都很小，很难液化，更难凝固。富同位素4He的气液相变曲线的临界温度和临界压强分别为5.20K和2.26大气压，一个标准大气压下的温度为4.215K.在常压下，温度从临界温度下降至零度时，氦始终保持为液态，不会凝固，只有在大于25大气压时才出现固态。
在2.18K时会有明显的性质改变，如获得超流性，被称作HeII，来与普通的液氦（HeI）区别开。
