Гелий - единственный элемент, который был сначала обнаружен на Солнце, а потом на Земле.
18 августа 1868 года французский астроном Пьер Жансен исследовал хромосферу Солнца во время полного солнечного затмения в индийском городе Гунтур. Его спектроскоп зафиксировал яркую жёлтую линию, принятую им за линию натрия. Отчёт о своих наблюдениях он отправил письмом во Французскую академию наук. В октябре того же года английский астроном Норман Локьер проводил исследования солнечного спектра в Англии. Обнаружив неизвестную жёлтую линию с той же длиной волны - 588 нм, он, как и его французский коллега, также выслал свой отчёт во Французскую академию. Случилось так, что их письма достигли адресата в один день — 24 октября 1868 года. Было установлено, что ярко-жёлтая линия в солнечном спектре не принадлежит ни одному из ранее известных химических элементов. Члены академии были настолько удивлены совпадением результатов, что приняли постановление выбить в честь этого события золотую медаль, а спустя два года новому элементу присвоили название «ГЕЛИЙ», от древнегреческого Ἠέλιος – Солнце. Только через 27 лет после своего первоначального открытия гелий был обнаружен на Земле. В 1895 году Уильям Рамзай и Теодор Клеве открыли гелий в минерале клевеите, разновидности уранового минерала уранинита (син. урановая смоляная обманка с формулой от UO2 до U3O8)
Газ (гелий), извлеченный из минерала, дал чёткую линию в спектре поглощения вблизи 588 нм. Известный английский учёный-спектроскопист Уильям Крукс подтвердил этот факт.
Гелий занимает второе место по распространённости во Вселенной после водорода - 23 % по массе. Согласно оценкам учёных, почти весь гелий Вселенной образовался в первые минуты после Большого взрыва в процессе первичного нуклеосинтеза. Но на Земле гелий редок и образуется в результате альфа-распада радиоактивных элементов – урана, тория и их дочерних радионуклидов. Повышенные концентрации гелия наблюдаются также в минералах, содержащих уран, торий, самарий и гадолиний: настуране, самарските, гадолините, монаците. Так как почти весь земной гелий радиогенный, его используют для определения абсолютного возраста горных пород и поисков месторождений урана.
В латинском названии элемента «Helium» было использовано принятое для металлов окончание «-um», как например - Natrium, Kalium. В русском языке они имеют окончание «-ий» - Натрий, Калий. Такое нехарактерное окончание для элемента из группы благородных газов утвердилось в языках потому, что Норман Локьер был уверен, что открытый им элемент является металлом. По аналогии с другими инертными газами логично было бы дать ему имя Helion (Гелион), как Argon(Аргон), Krypton (Криптон). Но в современной химии название «Гелион» закрепилось за ядром лёгкого изотопа - 3He (Гелий-3).