Гелій видобувається з природного газу процесом низькотемпературного поділу - фракційною дистиляцією або шляхом мембранного газорозподілу.
У промисловості гелій отримують з природних газів, що містять гелій (в даний час експлуатуються головним чином родовища, що містять більше 0,1% гелію). Від інших газів гелій відокремлюють методом глибокого охолодження, використовуючи те, що він зріджується найважче інших газів.
Охолодження проводять дроселюванням на кілька стадій, очищаючи його від CO2 і вуглеводнів. В результаті виходить суміш гелію, неону та водню. Цю суміш, так званий сирий гелій (70-90% гелію за обсягом), очищають від водню (4-5%) за допомогою CuO при 650-800 До. Остаточне очищення досягається охолодженням суміші, що залишилася, киплячим під вакуумом N2 і адсорбцією домішок на активованому куті в адсорберах, також охолоджуваних рідким N2. Виробляють гелій технічної чистоти (99,80% гелію за обсягом) та високої чистоти (99,985%).