在1988年年初，美国化学家W·科克证明了即使是最不合群的元素也可以诱使其参与化合反应。被称为“惰性气体”的元素是一组特性孤傲且排他的元素，它们在地壳和大气层中的含量很少，除了氡外，都可以通过空气分离得到。这些元素通常具有化学惰性，但近年来已经能够制得氙、氪、氡的一些稳定化合物。

惰性气体共有六种，按照原子量递增的顺序，它们是氦、氖、氩、氪、氙和氡。在常温下，它们以单个原子的形式存在，并且彼此之间不愿互相靠近到形成液体的程度，因此它们都不会液化。氩是最早被发现的惰性气体，于1894年被探测到，并占大气总量的1%。其他惰性气体则是在几年后才被发现，它们在大地球壳中的含量非常稀少。

惰性气体之所以不愿参与化合反应，是因为它们原子中的电子分布非常均匀，要改变电子位置需要输入大量能量，这种情况不常见。较大的惰性气体原子，如氡，其最外层电子与原子核的吸引力较弱，因此是惰性气体中惰性最弱的，化学家可以通过创造合适条件使其参与化合反应。较小型的惰性气体原子，如氦，电子被原子核束缚得更紧，难以与其他原子发生化合反应。

氦是所有元素中最不愿参与化合反应的，甚至氦原子之间也极不愿意结合，只有在温度降至4K时才能液化。氦在大气中的含量微量，但在放射性元素衰变时可以生成。每个氦原子只有两个电子，被原子核束缚得非常紧，要移走电子需要更多能量。

化学家使用量子力学进行电子行为计算，如氦与其他原子结合的可能性。尽管如此，还没有其他原子能够创造出使氦参与化合反应的条件，即便是理论上可能形成的氦-铍-氧化合物，也需要在极低温度下才可能结合。

惰性气体，又称稀有气体，包括氦、氖、氩、氪、氙和氡，都是无色、无味、单原子分子的气态物质。它们属于周期表的第18族，外层电子已达饱和，活性极小。这些气体的原子量、密度、熔点、沸点、原子半径随着原子序的增加而增加，而游离能则减少。

稀有气体有多种用途，例如氦可用于安全气球或飞船，氖用于广告灯，氩用于填充灯泡保护钨丝，而氪和氙则在照相工业中使用。氡是一种放射性气体，在自然界中几乎不存在，但在劣质装修材料中可能有钍的杂质，从而衰变产生氡气。1962年，加拿大化学家巴勒特发现了第一种稀有气体化合物——氙的氟化物，打破了“惰性气体不能形成化合物”的传统观念，因此现在不再称它们为“惰性气体”，而改称为“稀有气体”。