在化学性质上，稀有气体的原子最外层电子结构为ns2np6（氦为1s2），这种电子构型非常稳定，使得它们在常温常压下化学活性极低，不容易与其他元素发生反应，因此得名“惰性元素”。它们的电子亲和势几乎为零，电离能较高，所以在常规条件下，它们不容易与其他元素形成化学键。稀有气体以单原子分子的形式存在，原子间的相互作用主要是靠弱的范德华力（色散力）维持。直到1962年，英国化学家N.巴利特利用强氧化剂PtF6与氙反应，首次制得了惰性气体化合物Xe[PtF6]，这标志着稀有气体元素可以从单纯的惰性元素转变为能够形成化合物的元素。空气是获取稀有气体的主要途径，通过液态空气的分级蒸馏可以得到稀有气体混合物，再通过活性炭低温选择吸附法，可以将这些气体分离出来。