Baloni s helijem su bilo koja vrsta balona koji koriste helij kao primarni plin koji ih drži u zraku. Privezani baloni ono su na što većina ljudi pomisli kada pomisle na balone s helijem, a to su manji baloni veličine zabave koji ljudi vežu na uže kako bi plutali kao ukras.
Baloni s helijem lebde u zraku jer je plin u njima lakši od zraka izvana. Kada je jedan plin lakši od drugog, teži da pluta na njemu. Možete zamisliti da su baloni koji lebde u zraku slični plastičnoj boci punoj zraka u bazenu s vodom. Budući da je zrak u boci lakši od same vode, ona pluta do vrha, čak i ako je stavite duboko pod vodu. Na isti način će baloni s helijem plutati na vrh težeg zraka. Brzina kojom ta boca zraka pluta do vrha vode određena je razlikom u njihovoj gustoći, koja je prilično ekstremna: litra vode teži 1 kg, litra zraka 1 g.
Baloni s helijem ne lebde ni približno tako snažno kao ta boca zraka pod vodom, jer je razlika u gustoći između helija i zraka dosta manja. Litra helija teži oko 0.18 g, dok je litra zraka oko 1.25 g, ovisno o njegovom točnom sastavu. To je prilično mala apsolutna razlika, tako da kad bismo našu istu plastičnu bocu napunili helijem, ona ne bi lebdjela u zraku, jer bi sama boca težila više od razlike između plinova. Baloni s helijem, međutim, nisu teški gotovo ništa, jer su vrlo tanki komadići plastike. To znači da će čak i prilično mali baloni plutati.
Kako helijevi baloni postaju sve veći, oni mogu nositi sve veću težinu. Budući da se njihov volumen povećava brže od njihove površine, ako napravite dovoljno velike balone, zapravo možete početi nositi ljude i vozila. Zeppelini rade na tom principu, ali moraju biti prilično ogromni da bi mogli prevoziti putnike i nadoknaditi povećanu težinu debljih koža i okvira koje imaju kao svoje balone. Da biste dobili ideju o tome kako veličina utječe na to, prosječni balon za zabavu promjera jedne stope (30 cm) može nositi oko 14 g težine. Ogroman balon, promjera od šest stopa (1.8 m) može nositi oko sedam funti (3.1 kg). I zaista divovski baloni, promjera 100′ (30 m) mogli su nositi preko 16 tona (15,000 kg).
Baloni s helijem počinju dobivati određenu pozornost u tim većim veličinama, kao mogućim vozilima za putovanje zračnim putem na daljinu. U prošlosti se ovim cepelinima i dirižabljima posvećivala određena pozornost. Nažalost, neki od njih su se oslanjali na plinoviti vodik umjesto na helij, jer vodik teži manje od upola manje od helija, što ga čini učinkovitijim kao plin za plutanje velike količine težine. Nedostatak je, međutim, bio da je vodik bio nevjerojatno zapaljiv. Nakon što je korišteni vodik rezultirao velikom katastrofom, ljudi su u potpunosti prestali vjerovati cepelinima, iako helij uopće nije zapaljiv.