由于霓虹燈的生產量少且成本較高，因此通常僅用于某些特殊儀器，電光源，低溫研究以及制備深海潛水呼吸氣體中。 1.氖的低溫工程應用是眾所周知的。氦氣的溫度范圍是2倍10-3mdash，5.20K，氫氣的溫度范圍是14.2mdash，33.0K，氖氣的溫度范圍是24.5mdash，44.40K。由于氖是化學惰性的，并且具有很大的蒸發潛熱（基于相同體積的液體，氖的冷卻能是液態氫的2.7倍），因此，在25-40K范圍內，氖通常用作用于實驗的安全冷卻液。由于霓虹燈的三點溫度僅比其標準沸點低約2.5K，因此在液態霓虹燈的上部提取蒸氣易于將液態霓虹燈轉換為固態霓虹燈。當使用氖氣作為制冷劑時，使用固態氖氣的熔化潛熱。可以將氖氣的有效冷卻能力提高20％。為了快速將大空間泵入真空，經常使用液氦低溫泵。如果真空度要求不高，也可以使用液態霓虹燈低溫泵。氖氣制成的閉環微制冷器可用于導彈紅外探測器。液態氖氣經常用于氣泡室中，以進行高能粒子檢測和研究。在美國，氖氣主要用于氣泡室，其一次性需求量很大。此外，液態氖還用于研究自由基。隨著科學技術的不斷發展，液態霓虹燈將逐漸成為25-40K的低溫冷卻劑。另外，由于許多電子設備在低溫下會降低熱噪聲，因此許多無線電，紅外線和其他輻射檢測儀器都可以使用霓虹燈循環冷卻來提高其靈敏度。 2.除氦氣外，氖氣還可用于制備用于深水作業的呼吸氣體混合物。通常，當潛水員在深水和高壓環境中工作時，如果使用普通的壓縮空氣供氧，則不僅呼吸阻力高，而且壓縮空氣中的氮也會部分溶解在血液中。在大約80m處，生理功能基本喪失，身體筋疲力盡。由于輕氦族氣體（例如氦氣，氖氣）對人體的麻醉作用很小或沒有，因此可以用來代替氮氣來為深海作業的潛水員準備呼吸混合物。氖氣或氦氣呼吸氣體混合物具有較低的密度和粘度，因此易于釋放壓力，并且降低了呼吸阻力，可以有效地減少潛水員的能量消耗。對于氦氧呼吸氣體混合物，由于高聲速和大聲頻變化，存在深水連通的問題。此外，高的氦氣引導率會增加人體的熱損失率，因此經常需要使用有效的潛水衣和呼吸氣體預熱器。在這方面，氖-氧氣呼吸氣體混合物比氦-氧氣呼吸氣體更好，因為它具有較少的聲音失真和較差的傳熱的優點。氖氣呼吸氣體混合物適用于100-300m深水作業。如果超過300m，則氖氣密度會增加，必須使用氦氧呼吸氣體混合物。氦氧呼吸氣體已在深海潛水中成功運行。無論水深淺，通常使用氦氧呼吸混合氣體。為了克服它們各自的缺點和不足，正在研究使用氖，氦和氧制備不同比例的深海潛水呼吸氣體的可能性。 3.幾乎所有現代光源都使用了用于電光源的氣體和用于檢測的氣體。氖氣主要用于填充各種熒光燈，發光信號設備和輝光燈。對于低壓放電管，純氖在干凈的玻璃管中發出橙色光。氖氣以不同比例與氬氣和氦氣混合，并填充有各種濾光玻璃管，以制成彩色霓虹燈（類型顯示燈）。霓虹燈低壓放電管被廣泛用作指示燈。由于紅色的強透射率霓虹燈發出的光，沒有霓虹燈的各種信號設備已經很長時間沒有使用過，它被用作港口，機場，車站和其他重要水陸運輸的顯示標志。放射性電離檢測器使用氖氣，蓋革-穆勒（Geiger-Muller）計數器使用包含氖氣，氬氣和氦氣的混合氣體。另外，氖氣也可以填充在某些高壓電子管轉換開關和調節管中。在示蹤粒子檢測器中，氖是火花室和電子流室中常用的填充氣體。液態氖還廣泛用于太空探索計劃中的低溫輻射探測器和其他特殊儀器中。氖氣與氬氣，氦氣和汞蒸氣混合可用于填充熒光粉管。氖氣與氬氣混合可用于填充水閘無線電管。激光技術廣泛用于氦氣中，而氖氦連續激光被廣泛用于功率僅為幾瓦的光學應用中。