1868年，天文學家在太陽的光譜中發(fā)現(xiàn)一條特殊的黃色譜線D3，這和早已知道的鈉元素的D1和D2兩條黃色譜線不同，由此預言在太陽中可能有一種未知元素存在。后來將這種元素命名為“氦”，意為“太陽元素”。

稀有氣體發(fā)光20多年后，拉姆塞證實了地球上也存在氦元素。

1895年，美國地質(zhì)學家希爾布蘭德觀察到釔鈾礦放在硫酸中加熱會產(chǎn)生一種不能自燃、也不能助燃的氣體。他認為這種氣體可能是氮氣或氬氣，但沒有繼續(xù)研究。拉姆塞知道這一實驗后，用釔鈾礦重復了這一實驗，得到少量氣體。在用光譜分析法檢驗該氣體時，原以為能看到氬的譜線，卻意外地發(fā)現(xiàn)一條黃線和幾條微弱的其他顏色的亮線。拉姆塞把它與已知的譜線對照，沒有一種同它相似。經(jīng)過苦苦思索，終于想起27年前發(fā)現(xiàn)的太陽上的氦。氦的光譜正是黃線，如果這兩條黃線能夠重合，那么釔鈾礦中放出的氣體應是太陽元素氦了。拉姆塞十分謹慎，請當時英國的光譜專家克魯克斯幫助檢驗，證實拉姆塞所得的未知氣體即為“太陽元素”氣體。1895年3月，拉姆塞在《化學新聞》上首先發(fā)表了在地球上發(fā)現(xiàn)氦的簡報，同年在英國化學年會上正式宣布這一發(fā)現(xiàn)。后來，人們在大氣中、水中、天然氣中、石油氣中以及鈾和外的礦石中，甚至在隕石中也發(fā)現(xiàn)了氦。