由于其产量低、成本较高，通常只用于某些特殊仪器、电光源和深海呼吸气体的低温研究和制备。

1.氖在低温工程中的应用

氦的液温范围为2×10-3～5.20k，氢的液温范围为14.2～33.0k，氖的液温范围为24.5～44.40k。

由于氖具有化学惰性，蒸发潜热大（在相同液体体积的基础上，液态氖的制冷能是液态氢的2.7倍），通常用作25-40K范围内实验的安全制冷剂，而不是氢气。从液态氖的上部提取蒸汽，很容易将液态氖转化为固体氖，因为三相氖的温度比标准沸点低约2.5 K。当氖作为制冷剂时，利用固体氖的熔融潜热可使其有效冷却能力提高20%。

液氦低温泵通常用于快速抽真空大空间。如果真空度要求不高，也可以使用液态氖低温泵。以氖为介质的闭环微冷却器可用于导弹红外探测器。液态氖通常用于探测和研究气泡室中的高能粒子。

在美国，霓虹灯主要用于气泡室，一次性需求量很大。此外，液态氖也被用来研究自由基。随着科学技术的发展，液态氖作为25～40k低温冷却液将越来越受到重视。

此外，由于许多电子器件的热噪声在低温下会降低，许多无线电、红外线等辐射检测设备可以利用氖制冷来提高其灵敏度。

2.电光源气体和氖检测

几乎所有的现代光源都使用氦，而氖主要用于填充各种荧光灯、光信号装置和灯具。

对于低压放电管，纯氖在干净的玻璃管中产生橙色光。霓虹灯、氩气和氦气以不同比例混合，填充在各种过滤玻璃管中，产生彩色霓虹灯（字体显示灯）。

低电压霓虹放电管被广泛用作指示灯。由于霓虹灯具有很强的红光传输能力，长期以来，霓虹灯并没有被用来填充各种交通信号设备，而是作为港口、机场、车站等重要的水陆运输场所的广告牌。

辐射电离探测器使用氖，盖革-穆勒计数器使用含有氖、氩和氦的气体混合物。此外，在某些高压电子管转换开关和控制器中也可以注入氖。

在示踪粒子探测器中，氖是一种常用于火花室和电子流室的填充气体。液态氖也被广泛应用于低温辐射探测器和空间探测工程中的其他专用仪器。氖可以与氩气、氦气和汞蒸汽混合，填充荧光管。氖和氩的混合物可以用来填充晶闸管。

激光技术广泛应用于氦族气体中，正氦连续激光器广泛应用于光学领域，功率仅为几瓦。

3.深潜水呼吸霓虹灯

除氦外，氖还可用于制备用于深海作业的呼吸混合物。

一般来说，潜水员在深水高压环境中工作时，如果氧气是由普通压缩空气供给的，不仅呼吸阻力大，而且压缩空气中的氮也部分溶解在血液中。当水深小于40m时，麻醉效果显著。在80米左右，生理功能基本丧失，身体疲惫不堪。

由于氦族轻气体（如氦和氖）对人体几乎没有或根本没有麻醉能力，因此可以用它们代替氮气制备用于潜水员深海作业的呼吸混合物。霓虹氧或氦氧呼吸混合物密度低，粘度低，有利于压力释放，降低呼吸阻力，有效降低潜水员的能耗。对于可呼吸的氦氧混合物，由于声速高、声频变化大，存在着深水通信问题。

此外，氦的高导电性增加了人体的热损失率，这通常需要使用有效的潜水服和呼吸气体预热器。在这方面，氖氧呼吸混合物由于其低噪声失真和低传热的优点，优于氦氧呼吸混合物。霓虹氧气呼吸混合物适用于100-300米的深水作业。当氖密度增加超过300 m时，应使用氦氧呼吸混合物。

氦氧呼吸法已成功应用于深海潜水。氦氧混合物无论在水深或水深都有广泛的应用。为了克服这些缺点，研究了在深海中使用不同比例的氖、氦和氧制备可呼吸气体的可能性。