Поред кисеоника, азота и водоника, ваздух садржи трагове ретких гасова као што су неон, хелијум, криптон и ксенон. По запреминском удјелу, неон чини приближно 15×10⁻⁶ до 18×10⁻⁶, хелијум 4,6×10⁻⁶ до 5,3×10⁻⁶, криптон само 1,08×10⁻⁶, а ксенон 0.08×10. Ксенон је опште познат као „златни гас“. Због својих изузетно ниских концентрација и сложености процеса екстракције, јединице за опоравак се разматрају само за постројења за кисеоник са капацитетом већим од 10.000 м³/х.
Неон и хелијум имају веома ниске температуре течења. При атмосферском притиску, температура течности неона је 27,26 К, а хелијума 4,21 К. Неон је веома инертан, што течни неон чини веома безбедним расхладним средством за криогене лабораторије. На температурама течног хелијума, проводници губе свој електрични отпор, дозвољавајући струји да пролази без губитака, што резултира "суперпроводљивошћу", која се може користити за изградњу суперпроводних мотора. Стога, са напретком технологије ултра-ниских температура, течни хелијум ће играти све важнију улогу.
Хелијум је веома инертан. Користи се као заштитни гас у топљењу специјалних ретких метала као што су титанијум и цирконијум, као и полупроводника попут силицијума и германијума. Хелијум је такође неопходан као заштитни гас за заваривање и сечење легура високог{2}}квалитета са високим тачкама топљења и велике дебљине.
Хелијум има јаку дифузију и посебно високу пропустљивост. Стога, за посуде под притиском и вакуумске системе са изузетно строгим захтевима, хелијум је најбољи индикатор за детекцију цурења. Поред тога, хелијум је оптимално расхладно средство за хладњаче са ултра-ниским температурама. Растворници хелијума и хладњаци са хелијумом могу постићи температуру која се приближава апсолутној нули. Пумпе које раде са течним хелијумом могу да постигну високи вакуум од 133,32×10⁻⁹ Па потребан у електронској индустрији и ултра-високи вакуум од 133,32×10⁻¹⁰ до 133,32×10⁻¹² Па потребан за истраживање свемира.
У атомској физици, језгро хелијума се користи као алфа честица. У атомској индустрији, хелијум се широко користи као заштитни гас. У нуклеарним реакторима, хелијум служи не само као заштитни гас већ и као расхладно средство. Пошто је хелијум хемијски инертан и није-корозиван за опрему за сагоревање, може повећати температуру и ефикасност реактора. Штавише, сам хелијум има високу топлотну проводљивост, пружајући одличне перформансе хлађења.
У медицини, мешавина кисеоника и хелијума у односу 1:4 може брзо да продре у плућа, убрзавајући размену кисеоника и угљен-диоксида. Може се користити за лечење астме, болести трахеје и ларинкса, као и декомпресијске болести.
У ронилачким операцијама, ако се користи обичан ваздух, азот растворен у крви може изазвати наркозу на дубинама испод 50 м, што представља опасност по живот-рониоца. Због тога рониоци који раде на великим дубинама не могу да користе чисти кисеоник; уместо тога, мешавина кисеоника-хелијума се користи за замену ваздуха за дисање, обезбеђујући безбедне операције на дубинама до 200 м. Сходно томе, потрошња хелијума је значајна.
Пошто је хелијум сигурнији од водоника, може се користити за замену водоника за пуњење ваздушних бродова и метеоролошких балона. Хелијум се такође може користити као гас носач у хроматографији.
Са развојем свемирске технологије, ласерске технологије и технологије инфрацрвене детекције, хелијум има широк спектар примена.
Неон емитује црвени сјај када се напуни у сијалице и дуго се користи за пуњење неонских сигналних уређаја и разних цеви за пражњење. Такође се широко користи у ласерској технологији и инфрацрвеној детекцији.
Латентна топлота испаравања неона је 40 пута већа од хелијума, што га чини погодним као расхладно средство за ултра-ниске температуре, са минималном температуром од -245,9 степени. Неон и хелијум се такође могу користити за мерење праве густине и површине порозних материја.
Криптон и ксенон се углавном користе у електричним изворима светлости. Сијалице пуњене мешавинама криптона, ксенона и аргона су компактне,-трајне и веома ефикасне-углавном 4 до 5 пута ефикасније од сијалица са жарном нити, са животним веком продуженим за 2 до 3 пута. Блиц лампе и стробоскопи такође користе криптон и ксенон. Пошто је интензитет пражњења ксенонских сијалица већи од интензитета сунчеве светлости, ксенонске сијалице са дугим{9}}лучним луком пуњене ксеноном, опште познате као „мала сунца“, имају изузетно јаку{10}}способност продора у маглу. Могу се користити за осветљење на аеродромима, железничким станицама, доковима и другим локацијама, као и на ратиштима.
Поред тога, ксенон има релативно велику молекулску тежину и јака анестетичка својства, што га чини идеалним анестетиком у медицини. Ксенон такође има својство непропустљивости за Кс- зраке и користи се као контрастно средство за церебралну рендгенску фотографију, као и за заштиту од Кс- зрака.
