1868年，天文學(xué)家在太陽(yáng)的光譜中發(fā)現一條特殊的黃色譜線(xiàn)D3，這和早已知道的鈉元素的D1和D2兩條黃色譜線(xiàn)不同，由此預言在太陽(yáng)中可能有一種未知元素存在。后來(lái)將這種元素命名為“氦”，意為“太陽(yáng)元素”。

稀有氣體發(fā)光20多年后，拉姆塞證實(shí)了地球上也存在氦元素。

1895年，美國地質(zhì)學(xué)家希爾布蘭德觀(guān)察到釔鈾礦放在硫酸中加熱會(huì )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(méi)有繼續研究。拉姆塞知道這一實(shí)驗后，用釔鈾礦重復了這一實(shí)驗，得到少量氣體。在用光譜分析法檢驗該氣體時(shí)，原以為能看到氬的譜線(xiàn)，卻意外地發(fā)現一條黃線(xiàn)和幾條微弱的其他顏色的亮線(xiàn)。拉姆塞把它與已知的譜線(xiàn)對照，沒(méi)有一種同它相似。經(jīng)過(guò)苦苦思索，終于想起27年前發(fā)現的太陽(yáng)上的氦。氦的光譜正是黃線(xiàn)，如果這兩條黃線(xiàn)能夠重合，那么釔鈾礦中放出的氣體應是太陽(yáng)元素氦了。拉姆塞十分謹慎，請當時(shí)英國的光譜專(zhuān)家克魯克斯幫助檢驗，證實(shí)拉姆塞所得的未知氣體即為“太陽(yáng)元素”氣體。1895年3月，拉姆塞在《化學(xué)新聞》上首先發(fā)表了在地球上發(fā)現氦的簡(jiǎn)報，同年在英國化學(xué)年會(huì )上正式宣布這一發(fā)現。后來(lái)，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)現了氦。