应用领域

由于稀有气体稳定的化学性质，它们被广泛应用于光学、冶金、医学、宇宙化学等领域中。

光学领域

稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，比如航标灯、强照明灯、闪光灯，霓虹灯等。氖在放电管内放射出红光，加入一些汞蒸气后又可以发射出蓝光。氪密封于灯管中会发出浅紫色光，可用于机场跑道灯。氙在电场的激发下能放出强烈的白光，高压长弧氙灯常用于电影摄影、舞台照明等，并且将氪与氙混合，可以用于高强度、短曝光的照相闪光灯和频闪灯中。另外，氦氖激光器、氩离子激光器等在国防科研中也发挥了重大作用。 

冶金领域

在冶金工业中，由于稀有气体具有惰性，故常用作保护气，如焊接金属时会用稀有气体来隔绝空气。灯泡中充稀有气体可以使灯泡更耐用，也可以节约能源。在量子物理、核研究领域，稀有气体可以作为冷却气、中子源，或检测气等。

医疗领域

在医疗领域，氙灯能放出紫外线，氡可以作为“种子”植入人体肿瘤部位，氪、氙的同位素还被用来测量脑血流量等。又因为X射线不能有效穿透氪气和氙气，所以这两种气体也可用做 X 射线遮挡材料。

宇宙化学领域

稀有气体在地球及宇宙化学中也有广阔的应用前景。分别对地球空气中、陨石中、月壤中稀有气体丰度及同位素组成进行测定分析，可以得到地球大气、太阳系物质及月球中物质的来源等信息。这些稀有气体也是探索地球与行星形成和演化的有效示踪手段。例如，研究人员通过一些异常的氖同位素组成，在陨石中发现了前太阳物质，这种物质可以示踪恒星内部演化和太阳星云的形成；而且，氙同位素的异常促使灭绝核素被发现，而灭绝核素定年法是度量太阳系早期演化的有效时间标尺。

随着对宇宙深空探测的发展，一些地外样品稀有气体研究逐渐丰富，如星际尘、返回样品和陨石等。这些稀有气体在鉴别太阳系外物质、样品母体大气组成与演化、太阳系早期年代学、样品宇宙射线暴露历史、太阳早期辐射历史、成对陨石确定等领域也均具有重要应用。

其他应用

氦气不易燃，且比氢安全，故常被用来代替氢充填气象气球和飞船。氦的溶解度比氮低，也可用于预防潜水病。氦的沸点最低，是所有气体中最难液化的，所以还可被用于超低温技术。另外，温度在2.2K以上的液氦是一种正常液态，但在2.2K以下的液氦则是一种超流体，具有超导性、低粘滞性等许多反常性质，液氦常用于低温研究和核反应堆冷却剂，并且对于研究和验证量子理论很有意义。氡可用于预测地震，或用于大气迁移研究以及石油和铀的勘探。