在化学领域，超流氦-4已被成功用作光谱分析技术的量子溶剂。在超流氦滴中进行光谱分析时，单个分子溶解在超流介质中，获得了有效的旋转自由度，类似于在气态中的情况。这激起了对气体分子研究的极大兴趣。超流体，如超冷冻的氦-4，表现出许多奇特的性质。它们就像普通液体一样，同时还拥有超流体的独特性质，如零粘性、零熵和无限大的热导率。（因此在超流体中不会出现温差，正如超导体中没有电势差一样。）其中最令人瞩目的现象之一是“热机效应”。例如，当一根细管子放在装有超流氦的容器中，并对该管子加热（比如通过光照射），氦气就会爬升到管子的顶部。这是克劳修斯-克拉佩龙方程预测的结果。另一个奇特的现象是超流氦能够在任何放置它的容器表面形成一层仅由单原子构成的液态薄膜。