Ces gaz sont appelés "nobles" car ils étaient historiquement considérés comme très résistants à la réactivité chimique. Cette caractéristique est due à leur configuration électronique complète, ce qui signifie qu'ils ont rempli leur couche électronique externes avec le nombre maximal d'électrons autorisés. Cela les rend très stables et peu enclins à former des liaisons chimiques avec d'autres atomes.

Les gaz nobles sont généralement  monoatomiques à température ambiante et ne forment pas facilement de liaisons chimiques avec d'autres éléments. En raison de leur stabilité, ils sont utilisés dans des applications telles que le remplissage de tubes à gaz pour les éclairages fluorescents, les lasers, les lampes à décharge, ainsi que dans des applications industrielles comme les procédés de soudage et de découpage au laser. De plus, ils sont utilisés dans des environnements où la réactivité chimique doit être minimisée, comme dans des atmosphères inertes pour protéger les matériaux sensibles à l'oxydation.

Hélium (He).
L'hélium est léger, incolore, inodore et non toxique. Il est moins dense que l'air et est utilisé dans les ballons dirigeables, les ballons météorologiques et les aérostats. Il est également utilisé dans la cryogénie pour refroidir les aimants supraconducteurs, dans les plongées profondes pour réduire les effets de la narcose à l'azote. Dans l'industrie aérospatiale il sert à purger les systèmes de carburant et prévenir les risques d'incendie. Rare sur Terre, l'hélium est le deuxième élément le plus abondant dans l'univers après l'hydrogène. Ce gaz est principalement extrait des gisements de gaz naturel où il présent en faibles concentrations. Les principaux pays producteurs sont les États-Unis, la Russie et l'Algérie. 
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Néon (Ne).
Le néon a pour numéro atomique 10 et pour masse atomique : 20,18. C'est un élément gazeux à la température ordinaire, qui se trouve en infime proportion dans l'air. Sa densité est 9,9; il se liquéfie à - 24.3 °C. Il existe dans l'air dans la proportion de 1/66.000. Il produit une lueur rouge orangée lorsqu'il est utilisé dans des tubes à gaz sous faible pression. Aussi est-il utilisé dans les enseignes au néon et dans les lampes indicatrices. On s'en sert également dans les lasers et les équipements de mesure optique. Ce gaz est présent en petite quantité dans l'atmosphère terrestre. Il est  obtenu généralement comme sous-produit de l'extraction de l'air liquide par distillation fractionnée. L'air liquide est chauffé et les différents composants sont séparés par volatilité. Le néon est collecté lors du processus de liquéfaction et de distillation de l'air.
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Argon (Ar).
L'argon, du grec argôn = inactif, est incolore, inodore et non toxique. Son numéro atomique est 18  et son poids atomique 39,948. L'argon possède plusieurs isotopes, dont l'argon-40 (⁴⁰Ar) est le plus abondant. Ce gaz a été découvert en 1894 par lord Rayleigh et Ramsay. Il entre environ pour un centième (environ 0,93 %)  dans la composition de l'air. À température ambiante, l'argon est un gaz monoatomique inerte. Il est plus lourd que l'air et plus dense que d'autres gaz présents dans l'atmosphère, tels que l'azote et l'oxygène. Lorsqu'il est liquéfié à des températures très basses, l'argon forme un liquide incolore et inodore. Il est utilisé dans les procédés de soudage pour créer un environnement inerte qui empêche l'oxydation des métaux, dans les ampoules à incandescence pour empêcher l'oxydation du filament et  dans les tubes à gaz pour la production de lumière. Il est également utilisé comme gaz de remplissage dans les fenêtres à double vitrage pour améliorer l'efficacité énergétique. Il sert aussi dans les procédés de production de semi-conducteurs pour créer des environnements inertes. Ce gaz est principalement extrait de l'air liquide par distillation fractionnée. Comme pour le néon, l'argon est récupéré lors du processus de liquéfaction et de distillation de l'air. L'argon est également extrait comme sous-produit de la production d'oxygène et d'azote dans les usines de séparation des gaz de l'air. 
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Krypton (Kr).
Le krypton, de numéro atomique 36 et de masse atomique 83,798, est inodore et incolore et non toxique. Il est présent en très faible concentration dans l'atmosphère terrestre, représentant seulement environ 1 ppm (partie par million) de l'air.  Il a été découvert dans l'air en 1898 et est utilisé dans les lampes à incandescence et les flashs photographiques pour produire une lumière blanche. Il est également utilisé dans les lasers  pour la recherche scientifique et médicale et les dispositifs de mesure optique, et aussi dans les fenêtres à double vitrage pour une meilleure isolation thermique. Tout comme l'argon et le néon, ce gaz est principalement extrait de l'air liquide par distillation fractionnée. 
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Xénon (Xe).
Découvert par Ramsay et Travers en 1898, le xénon est un corps monoatomique, se liquéfiant a - 109°C, se solidifiant à - 140° C. Il a pour masse atomique 131,3 et pour numéro atomique 54. Il est inactif au point de vue chimique. Il existe à l'état de traces dans l'atmosphère (un vingt-millionième). C'est un gaz incolore, inodore et non toxique. Il est utilisé dans les lampes au xénon pour les phares de voitures, les projecteurs de cinéma et les flashs photographiques. Il a également des emplois dans les lasers à gaz pour diverses applications médicales, scientifiques et industrielles, ainsi que dans les applications d'éclairage stroboscopique et les dispositifs de photocopie. Ce gaz est principalement extrait de l'air liquide par distillation fractionnée. 
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Radon (Rn).
Le radon, de numéro atomique 86 et  masse atomique :  222, est radioactif, incolore, inodore et insipide.  Il se forme naturellement par la désintégration radioactive de l'uranium-238 et du radium-226 présents dans le sol, les roches et l'eau souterraine. Il peut s'infiltrer dans les bâtiments à partir du sol par des fissures, dans les fondations, des conduites d'eau, etc. C'est un élément dangereux lorsqu'il s'accumule dans des espaces clos, car il peut causer le cancer du poumon. Des mesures de détection et de prévention sont nécessaires pour contrôler l'exposition au radon dans les bâtiments. Ce gaz est uilisation en géophysique pour étudier la structure de la croûte terrestre, en médecine pour le traitement de certains types de cancers et dans les détecteurs de particules, en particulier dans la détection de particules alpha.
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