氦气具有丰富的天然气地质意义：地表氦气浓度异常有一定油气指示意义；氦气的同位素分布特征值（R/Ra）还具有指示油气构造环境、指示断裂带及旁证CO2气藏的成因等地质意义。

氦气具有的不易液化、稳定性好、扩散性强等特点，使它既能在天然气藏中富集，又能垂向运移至地表。氦有大气氦、壳源氦和幔源氦3种来源。3He主要来源于地幔；4He主要来源于地壳，通常以R/Ra来表示氦的来源。