A szupravezető mágnesek, valamint a szupravezető mikrohullámú és rádiófrekvenciás üregek elengedhetetlen elemei a töltött és részecskefizikai gyorsítóknak a mag- és részecskefizikában, valamint a nagy energiájú ütközéssugár-gyorsítókban, amelyek szupravezetőkkel folyékony héliummal vannak hűtve. Pontosabban, a nagy részecsketároló gyűrűkben lévő mágneseket jelentős mennyiségű hélium alkalmazásával hűtik.
Az olyan rendszerekben, mint a jelentős méretű rádiófrekvenciás vagy mikrohullámú rezonátorok, a folyékony hélium a szupravezető rendszert egyenletes hőmérsékleten tartja, amely kritikus a működés szempontjából. A speciális részecske-érzékelők héliummal hűtik a gyorsító célpontjait alacsony hőmérsékletre.
A folyékony hélium lehűti a szerkezeti kémia során használt magmágneses rezonancia (NMR) számára szükséges szupravezető mágneseket. A héliumot különféle elektromos transzport, mágneses, termikus és spektroszkópiai vizsgálatokhoz használt minták hűtésére is használják.
Az asztronómia és az asztrofizika a folyékony héliumtól függ, hogy az infravörös és egyéb detektorokat nagyon alacsony hőmérsékletre hűti-e a mechanikai és elektromos zaj csökkentése és a gyenge jelek tanulmányozása érdekében.
Az asztrofizika, ideértve a sötét anyagot is, a héliumra támaszkodik a detektorok hűtésére.
A hélium mint kriogén anyag a laboratóriumokban alacsony hőmérsékletet biztosít a méréshez, a szupravezető mágnesek vagy a hűtési detektorok hűtése az üzemi hőmérséklet eléréséhez vagy a zaj csökkentéséhez.
