稀有气体的种类多种多用，而应用也是各不相同，不同的稀有气体在应用中的放法以及起到的作用也是各不相同的。
氦气是除了氢气以外密度最小的气体，可以代替氢气装在飞船里，不会着火和发生爆炸。
液态氦的沸点为－269 ℃，利用液态氦可获得接近绝对零度（－273.15 ℃）的超低温。
氦气还用来代替氮气作人造空气，供探海潜水员呼吸，因为在压强较大的深海里，用普通空气呼吸，会有较多的氮气溶解在血液里。当潜水员从深海处上升，体内逐渐恢复常压时，溶解在血液里的氮气要放出来形成气泡，对微血管起阻塞作用，引起“气塞症”。氦气在血液里的溶解度比氮气小得多，用氦跟氧的混合气体（人造空气）代替普通空气，就不会发生上述现象。此外，这种含氦的人造空气，还可用来医治支气管气喘，因为它的平均密度比普通空气小三倍，容易吸入或呼出。
氦-氖激光器是利用氦氖混合气体，密封在一个特制的石英管中，在外界高频振荡器的激励下，混合气体的原子间发生非弹性碰撞，被激发的原子之间发生能量传递，进而产生电子跃迁，并发出与跃迁相对应的受激辐射波，近红外光。氦-氖激光器可应用于测量和通讯。
氖和氩还用在霓虹灯里。霓虹灯是在细长的玻璃管里，充入稀薄的气体，电极装在管子的两端，放电时产生有色光。灯光的颜色跟灯管内填充气体种类和气压有关，跟玻璃管的颜色也有关（见下表）。
表 霓虹灯的颜色
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灯色
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气体
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玻璃管的颜色
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大红
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氖
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无
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深红
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氖
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淡红
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金黄
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氪
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淡红
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蓝
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体积分数：氩80% 氖20%
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淡蓝
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绿
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体积分数：氩80% 氖20%
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淡黄
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紫
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体积分数：氩5% 氖50%
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无
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氩常用来填充普通的白炽电灯泡，灯丝在空气中加热会产生燃烧现象，因此必须抽掉灯泡中的空气，但空气抽出后，炽热的灯丝就容易蒸发。所以长时间使用的灯泡在玻璃内壁会附着一层黑色薄膜。如果把一定数量的氮气或氩、氮混合气体充入灯泡里，就会增加灯泡内部的气压，防止灯丝在炽热时蒸发，以延长灯丝的寿命。
用氪来填充白炽灯，可以节能10％，氩和氪的混合气广泛用于充填荧光灯。
作为麻醉剂，氙气在医学上很受重视。氙能溶于细胞质的油脂里，引起细胞的麻醉和膨胀，从而使神经末梢作用暂时停止。人们曾试用体积分数为80％氙气和20％氧气组成的混合气体，作为无副作用的麻醉剂。
