惰性氣體共有六種，按照原子量遞增的順序排列，依次是氦、氖、氬、氪、氙、氡。之所以稱為惰性氣體，是因為受當時科學技術的限制，沒有發現這種氣體能夠與其他物質發生化學反應。在通常情況下，惰性氣體僅以單原子的形式存在，不“願意”參與化合反應，是典型的惰性十足的“懶人”。在英文中惰性氣體為“inert gas”或“noble gas”，意為“惰性的”氣體、 “高貴的”氣體。也顯示他們孤傲、高傲、排他的特性。惰性氣體又稱為稀有氣體，是因為“物以稀為貴”，它們在地殼和大氣層中含量很少。近年來已製得許多氬、氙、氪、氡穩定性好的化合物。
惰性氣體之所以性質非常穩定，主要是它不“願意”向另一個原子轉移電子或與另一個原子共享電子。它們原子中的電子分佈得非常勻稱，且外層電子達到飽和。另外，由於它們的“個頭”小，原子核對外層電子的束縛能力較強，電子也不容易“走失”，別的原子也難以獲得它“饋贈”電子。根據能量守恆定律，要想改變它們電子的運動狀態，就要輸入很大的能量。
根據上述原理，科學家首先對最大“個頭”的氡開始突破，因為它最外層的電子離原子核較遠，外層電子與原子核之間的吸引力相對來說比較弱，即惰性是最弱的。只要創造出合適的條件，也最容易強迫氡參與化合反應。目前為止，化學家已經成功地使原子比較大的惰性氣體氪、氙、氡“交出”電子，使它們與氟和氧原子化合。
氦、氖、氬“個頭”較小的惰性氣體原子，其最外層電子離原子核比較近，電子被原子核緊緊地抓著，難以與其他原子發生化合反應，惰性十足。尤其是原子最小的惰性氣體氦，惰性最強。使氦原子放棄一個電子，或與其他原子共享一個電子幾乎不可能的。科學家發現，即使是同類氦原子之間也極不願意結合，只有溫度降到4K時，才能變成液態。迄今為止，還沒有發現能夠俘獲氦原子電子的原子。
1962年，尼爾•巴特利特發現了首個稀有氣體化合物六氟合鉑酸氙。1962年發現了氡的化合物二氟化氡。1963年初，關於氪和氡的一些化合物也陸續被合成出來了。1963年，發現氪的化合物二氟化氪。2000年，芬蘭赫爾辛基大學的科學家們首次在40K的溫度下合成了惰性氣體氬的穩定化合物（氟氬化氫：HArF）。至今，人們已經合成出了數以百計的稀有氣體化合物，但都僅限於原子序數較大的氬、氪、氙、氡，而原子序數較小的氦、氖，仍未製得它們的化合物。
發現惰性氣體之路充滿了傳奇色彩。早期是藉助化合物來尋找惰性氣體，可想而知這些元素是很難以找到的。氡氣於1898年由弗里德里希•厄恩斯特•當發現的，由於氡的放射性，起初取名為“鐳”，並未列為稀有氣體，直到1904年才發現它的特性與其他惰性氣體相似，才重新命名為氡。
英國化學家瑞利，比較從空氣中分離出的氮氣和從氮化物分解制得氮氣的密度，發現前者的密度是1.2572克/升，後者的密度是1.2508克/升，密度相差0.0064克/升，作為一般人肯定被忽略了，科學家的精神就在於不放棄任何的“蛛絲馬跡”。瑞利猜想空氣中的氮氣可能混有其它氣體，所以密度要大些。氬氣終於被發現。後來，萊姆塞用硫酸處理瀝青油礦，產生一種氣體，用光譜鑑定為氦。再後來他用分級蒸餾法，從粗製的氬中又分離出其它三種惰性氣體：氖、氪、氙。
惰性氣體有很重要的應用。氦應用在深海潛水，潛水深度大於55米，潛水員用的壓縮空氣瓶內的氮被換成氦，以避免氧中毒和氮麻醉。深海潛水時，潛水員在上升減壓的過程中，溶解在血液裡的氮氣易形成氣泡， 阻塞微血管產生致命危險，也用氦氣代替了氮氣。由於氫氣不穩定，易燃燒和爆炸，氦氣代替了飛艇及氣球中的氫氣。
惰性氣體的工業應用。主要用於照明裝置、焊接和太空探測等。由於惰性氣體化學活性很低，被廣泛應用於照明領域。白熾燈中填充的保護氣就是氬和氮的混合氣體，氪可降低燈絲的昇華，常用於色溫和效率更高的白熾燈，如鹵素燈。
五彩斑斕的霓虹燈，是惰性氣體帶給人類的視覺享受。在燈管中填充不同的稀有氣體，可以產生不同顏色的光，如霓虹燈中充入氖氣會發出的橙紅色光，再加入其它元素又可以產生其他顏色的光。
氦和氬可用作焊接電弧的保護氣（氬弧焊）和金屬切割的保護氣。氡可用作氣體示蹤劑，用於檢測管道洩漏和研究氣體運動。
在原子能工業上，氙可以用來檢驗高速粒子、介子等的存在。氪能吸收X射線，可製作阻擋X射線的材料。
在醫療技術方面。氙燈的紫外光輻射，能溶於細胞質的油脂裡，引起細胞麻醉和膨脹，從而使神經末梢作用暫時停止。80%氙和20%氧組成的混合氣體，可作為無副作用的麻醉劑。一些惰性氣體可直接用於醫療。如氦，可用於改善哮喘患者的呼吸；氙，作為麻醉劑，比常用的一氧化二氮(俗稱笑氣)更為有效且易從體內排出，麻醉後易甦醒。氙在核磁共振成像中用於拍攝肺的醫學影像。具有強輻射性的氡可用於放射線治療。
惰性氣體可用於準分子鐳射器。準分子鐳射在工業、醫藥、科學等方面有廣泛用途。例如，積體電路在製造過程中的顯微光刻和顯微製造必須用準分子鐳射。血管再成形術和眼部手術也需用到準分子鐳射。
原來惰性氣體並不懶惰，不僅可以與許多物質產生化合物，在照明、潛水、航天、醫療、檢測、積體電路製造等領域還有重要的貢獻。
惰性氣體共有六種，按照原子量遞增的順序排列，依次是氦、氖、氬、氪、氙、氡。之所以稱為惰性氣體，是因為受當時科學技術的限制，沒有發現這種氣體能夠與其他物質發生化學反應。在通常情況下，惰性氣體僅以單原子的形式存在，不“願意”參與化合反應，是典型的惰性十足的“懶人”。在英文中惰性氣體為“inert gas”或“noble gas”，意為“惰性的”氣體、 “高貴的”氣體。也顯示他們孤傲、高傲、排他的特性。惰性氣體又稱為稀有氣體，是因為“物以稀為貴”，它們在地殼和大氣層中含量很少。近年來已製得許多氬、氙、氪、氡穩定性好的化合物。
惰性氣體之所以性質非常穩定，主要是它不“願意”向另一個原子轉移電子或與另一個原子共享電子。它們原子中的電子分佈得非常勻稱，且外層電子達到飽和。另外，由於它們的“個頭”小，原子核對外層電子的束縛能力較強，電子也不容易“走失”，別的原子也難以獲得它“饋贈”電子。根據能量守恆定律，要想改變它們電子的運動狀態，就要輸入很大的能量。
根據上述原理，科學家首先對最大“個頭”的氡開始突破，因為它最外層的電子離原子核較遠，外層電子與原子核之間的吸引力相對來說比較弱，即惰性是最弱的。只要創造出合適的條件，也最容易強迫氡參與化合反應。目前為止，化學家已經成功地使原子比較大的惰性氣體氪、氙、氡“交出”電子，使它們與氟和氧原子化合。
氦、氖、氬“個頭”較小的惰性氣體原子，其最外層電子離原子核比較近，電子被原子核緊緊地抓著，難以與其他原子發生化合反應，惰性十足。尤其是原子最小的惰性氣體氦，惰性最強。使氦原子放棄一個電子，或與其他原子共享一個電子幾乎不可能的。科學家發現，即使是同類氦原子之間也極不願意結合，只有溫度降到4K時，才能變成液態。迄今為止，還沒有發現能夠俘獲氦原子電子的原子。
1962年，尼爾•巴特利特發現了首個稀有氣體化合物六氟合鉑酸氙。1962年發現了氡的化合物二氟化氡。1963年初，關於氪和氡的一些化合物也陸續被合成出來了。1963年，發現氪的化合物二氟化氪。2000年，芬蘭赫爾辛基大學的科學家們首次在40K的溫度下合成了惰性氣體氬的穩定化合物（氟氬化氫：HArF）。至今，人們已經合成出了數以百計的稀有氣體化合物，但都僅限於原子序數較大的氬、氪、氙、氡，而原子序數較小的氦、氖，仍未製得它們的化合物。
發現惰性氣體之路充滿了傳奇色彩。早期是藉助化合物來尋找惰性氣體，可想而知這些元素是很難以找到的。氡氣於1898年由弗里德里希•厄恩斯特•當發現的，由於氡的放射性，起初取名為“鐳”，並未列為稀有氣體，直到1904年才發現它的特性與其他惰性氣體相似，才重新命名為氡。
英國化學家瑞利，比較從空氣中分離出的氮氣和從氮化物分解制得氮氣的密度，發現前者的密度是1.2572克/升，後者的密度是1.2508克/升，密度相差0.0064克/升，作為一般人肯定被忽略了，科學家的精神就在於不放棄任何的“蛛絲馬跡”。瑞利猜想空氣中的氮氣可能混有其它氣體，所以密度要大些。氬氣終於被發現。後來，萊姆塞用硫酸處理瀝青油礦，產生一種氣體，用光譜鑑定為氦。再後來他用分級蒸餾法，從粗製的氬中又分離出其它三種惰性氣體：氖、氪、氙。
惰性氣體有很重要的應用。氦應用在深海潛水，潛水深度大於55米，潛水員用的壓縮空氣瓶內的氮被換成氦，以避免氧中毒和氮麻醉。深海潛水時，潛水員在上升減壓的過程中，溶解在血液裡的氮氣易形成氣泡， 阻塞微血管產生致命危險，也用氦氣代替了氮氣。由於氫氣不穩定，易燃燒和爆炸，氦氣代替了飛艇及氣球中的氫氣。
惰性氣體的工業應用。主要用於照明裝置、焊接和太空探測等。由於惰性氣體化學活性很低，被廣泛應用於照明領域。白熾燈中填充的保護氣就是氬和氮的混合氣體，氪可降低燈絲的昇華，常用於色溫和效率更高的白熾燈，如鹵素燈。
五彩斑斕的霓虹燈，是惰性氣體帶給人類的視覺享受。在燈管中填充不同的稀有氣體，可以產生不同顏色的光，如霓虹燈中充入氖氣會發出的橙紅色光，再加入其它元素又可以產生其他顏色的光。
氦和氬可用作焊接電弧的保護氣（氬弧焊）和金屬切割的保護氣。氡可用作氣體示蹤劑，用於檢測管道洩漏和研究氣體運動。
在原子能工業上，氙可以用來檢驗高速粒子、介子等的存在。氪能吸收X射線，可製作阻擋X射線的材料。
在醫療技術方面。氙燈的紫外光輻射，能溶於細胞質的油脂裡，引起細胞麻醉和膨脹，從而使神經末梢作用暫時停止。80%氙和20%氧組成的混合氣體，可作為無副作用的麻醉劑。一些惰性氣體可直接用於醫療。如氦，可用於改善哮喘患者的呼吸；氙，作為麻醉劑，比常用的一氧化二氮(俗稱笑氣)更為有效且易從體內排出，麻醉後易甦醒。氙在核磁共振成像中用於拍攝肺的醫學影像。具有強輻射性的氡可用於放射線治療。
惰性氣體可用於準分子鐳射器。準分子鐳射在工業、醫藥、科學等方面有廣泛用途。例如，積體電路在製造過程中的顯微光刻和顯微製造必須用準分子鐳射。血管再成形術和眼部手術也需用到準分子鐳射。
原來惰性氣體並不懶惰，不僅可以與許多物質產生化合物，在照明、潛水、航天、醫療、檢測、積體電路製造等領域還有重要的貢獻。