超流動(dòng)性普通液體的粘滯度隨溫度的下降而增高，與此不同，HeⅠ的粘滯度在溫度下降到2.6K左右時(shí)，幾乎與溫度無(wú)關(guān)，其數值約為3×10-6帕秒，比普通液體的粘滯度小得多。在2.6K以下，HeⅠ的粘滯度隨溫度的降低而迅速下降。HeⅡ的粘滯度在λ點(diǎn)以下的溫度時(shí)立刻降至非常小的值(＜10-12帕秒)，這種幾乎沒(méi)有粘滯性的特性稱(chēng)為超流動(dòng)性。用粗細不同的毛細管做實(shí)驗時(shí)，發(fā)現流管愈細，超流動(dòng)性就愈明顯，在直徑小于10-5厘米的流管中，流速與壓強差和流管長(cháng)度幾乎無(wú)關(guān)，而僅取決于溫度，流動(dòng)時(shí)不損耗動(dòng)能。

對HeⅡ性質(zhì)的理論研究先由F.倫敦作出。4He原子是自旋為整數的玻色子，倫敦把HeⅡ看成是由玻色子組成的玻色氣體，遵守玻色統計規律，玻色統計允許不同粒子處于同量子態(tài)中。倫敦證明了存在個(gè)臨界溫度Tc，當溫度低于Tc時(shí)，些粒子會(huì )同時(shí)處于零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài)(即基態(tài))，稱(chēng)為凝聚，溫度愈低，凝聚到零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài)的粒子數就愈多，在對零度時(shí)，全 部粒子都凝聚到零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài)，以上現象稱(chēng)為玻色-愛(ài)因斯坦凝聚。L.蒂薩認為HeⅡ的超流動(dòng)性起因于玻色-愛(ài)因斯坦凝聚。由于已凝聚到基態(tài)的HeⅡ原子具有低的零點(diǎn)振動(dòng)能，故有大的平均自由程，能夠幾乎無(wú)阻礙地通過(guò)細的毛細管。蒂薩先提出二流體型，后來(lái)L.D.朗道修正和補充了此模型。二流體模型認為HeⅡ由兩部分立的、可互相滲透的流體組成，種是處于基態(tài)的凝聚部分，熵等于零，無(wú)粘滯性，是超流體；另種是處于激發(fā)態(tài)(未凝聚)的正常流體，熵不等于零，有粘滯性。兩種流體的密度之和等于HeⅡ的總密度，溫度降至λ點(diǎn)時(shí)，正常流體開(kāi)始部分地轉變?yōu)槌黧w，溫度愈低，超流體的密度愈大，而正常流體的密度則愈小，在對零度時(shí)，所有原子都處于凝聚狀態(tài)，流體均為超流體。利用這個(gè)二流體模型可解釋關(guān)于液氦的許多力學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)。

熱傳導HeⅠ具有普通流體的導熱率，因而當減小壓強時(shí)，液氦出現激烈的沸騰現象。HeⅡ的導熱率要比HeⅠ高出106倍，比銅高出104倍。當溫度越過(guò)λ點(diǎn)，HeⅠ轉變?yōu)镠eⅡ時(shí)，液氦從很壞的熱導體突然變?yōu)榈侥壳盀橹购玫臒釋w。由于HeⅡ的導熱率異乎尋常地高，其內部不可能出現溫差，因而內部不可能汽化，即不能沸騰。當利用抽氣方法減低蒸氣壓時(shí)，開(kāi)始階段出現激烈的沸騰，溫度降低至λ點(diǎn)以下時(shí)，HeⅠ轉變?yōu)镠eⅡ，沸騰突然停止，液面平靜如鏡，汽化只發(fā)生在液面。正常流體的導熱率與溫度梯度無(wú)關(guān)，純粹是反映物質(zhì)性質(zhì)的量，但HeⅡ的導熱率卻與溫度梯度甚至容器的幾何形狀有關(guān)。

氦膜任何與HeⅡ接觸的器壁上覆蓋層液膜，液膜中只包含無(wú)粘滯性的超流體成分，稱(chēng)為氦膜。氦膜的存在使液氦能沿器壁向盡可能低的位置移動(dòng)。將空的燒杯部分地浸于HeⅡ中時(shí)，燒杯外的液氦將沿燒杯外壁爬上杯口，并進(jìn)入杯內，直至杯內和杯外液面持平。反之，將盛有液氦的燒杯提出液氦面時(shí)，杯內液氦將沿器壁不斷轉移到杯外并滴下。液氦的這種轉移的速率與液面高度差、路程長(cháng)短和障壁高度無(wú)關(guān)。

熱效應包括機-熱和熱-機兩種效應。盛有液氦的兩個(gè)容器用細的毛細管C連通，注入液氦，溫度低于λ點(diǎn)，右側液面高于左側，形成壓強差Δp.液氦中低熵超流成分能從右側通過(guò)毛細管轉移到左側，而高熵的正常成分不能通過(guò)毛細管。這導致右側液氦的熵增加，左側的熵減少，這意味著(zhù)右側溫度升高而左側溫度降低。這種由機械力引起的熱量遷移稱(chēng)為機-熱效應。機-熱效應的逆過(guò)程稱(chēng)為熱-機效應。右側液氦受熱后(吸熱Q)，低熵的超流成分減少，左側液氦中的超流成分通過(guò)毛細管流向右側，而正常成分不能通過(guò)毛細管，這導致右側液面升高形成壓強差。熱-機效應的“噴泉”裝置。帶毛細管?chē)娮斓臒o(wú)底玻璃管的填充金剛砂粉末P，用棉花C塞住底部，浸入液氦中。用光照射玻璃管，使管內的液氦溫度升高，超流成分激發(fā)成正常成分。管外的超流成分通過(guò)棉花塞向管內轉移，形成內外壓強差，液氦從噴嘴噴出。

第二聲波普通流體中的聲波是由密度交替變化形成的，稱(chēng)密度波。1941年朗道發(fā)展了量子液體的流體動(dòng)力學(xué)，預言在HeⅡ中除普通密度波(稱(chēng)第聲波)外，還存在另種聲波，它是由液氦中超流成分(低熵，溫度較低)與正常流體成分(高熵，溫度較高)的相對運動(dòng)形成的，稱(chēng)為溫度波或熵波(第二聲波)。實(shí)驗證實(shí)了溫度波的存在。

3He是4He的同位素，在天然氦中所占比例小于10-7，通過(guò)人工核反應可得足夠數量的3He.3He的臨界溫度和臨界壓強分別為3.34K和1.17大氣壓。與4He樣，在常壓下液態(tài)3He不會(huì )固化，在對零度附近需加34個(gè)大氣壓才能固化。1972年，D.D.奧舍羅夫等人在2mK低溫下發(fā)現了兩個(gè)3He的液態(tài)新相，分別稱(chēng)為3He-A和3He-B，它們均為超流態(tài)。液態(tài)3He和4He在0.87K以上溫度時(shí)完全互溶，在該溫度以下則分離成兩相，按3He所占比例的多少分別稱(chēng)為濃相(含3He較多)和稀相(含3He較少)，濃相浮于稀相之上(因3He比4He輕)。3He原子從濃相通過(guò)界面進(jìn)入稀相時(shí)要吸熱，這就是稀釋致冷機的工作原理(見(jiàn)超低溫技術(shù))。3He原子的電子總自旋為零，核自旋為1/2，故與電子樣屬費米子，遵守費米-狄拉克統計，液態(tài)3He稱(chēng)為費米液體，正常態(tài)的液態(tài)3He的性質(zhì)可用朗道的費米液體理論描述。

在本世紀初的幾十年里，各國都在尋找氦氣資源，在當時(shí)主要是為了充飛艇。但是到了今天，氦不僅用在飛行上，科學(xué)研究，現代化工業(yè)技術(shù)，都離不開(kāi)氦，而且用的常常是液態(tài)的氦，而不是氣態(tài)的氦。液態(tài)氦把人們引到個(gè)新的域——低溫。

在液態(tài)空氣的溫度下，氦和氖仍然是氣體；在液態(tài)氫的溫度下，氖變成了固體，可是氦仍然是氣體。