氖氣由于生產量少，成本相對較高，通常只在一些專用儀表、電光源、低溫研究以及配制深海潛水呼吸氣等領域應用。

1. 氖的低溫工程應用

    眾所周知，氦的液體溫度范圍為2×10-3—5.20K，氫的液體溫度范圍為14.2—33.0K，氖的液體溫度范圍為24.5—44.40K。由于氖具有化學惰性，且蒸發(fā)潛熱大（按同體積液體計，液氖制冷能為液氫的2.7倍），因此，在25-40K內，經常用氖代替氫作為實驗的安全冷卻劑。在液氖上部抽出蒸氣，很容易使液體氖變?yōu)楣腆w氖，因為氖的三相點溫度只比它的標準沸點低約2.5K，在把氖作為制冷劑應用時，利用固體氖的熔化潛熱可使氖的有效產冷量增加20%。為了能夠把大空間快速抽成真空狀態(tài)，經常使用液氦低溫泵，若真空要求不高，也可以采用液氖低溫泵。用氖做介質制成的封閉循環(huán)式微型制冷機，可被用于導彈的紅外檢測器。在高能粒子檢測和研究用的氣泡室中經常使用液氖。在美國，氖主要用于氣泡室，且一次性需求量很大。此外，液體氖還被用于對自由基的研究。隨著科學技術的不斷發(fā)展，液體氖作為25-40K的低溫冷卻劑將日益受到重視。

    此外，由于很多電子器件中的熱噪聲在低溫下都會減少，因此，許多無線電、紅外線和其他輻射檢測儀器可以使用氖循環(huán)制冷卻以增加它們的靈敏度。

2. 深海潛水呼吸氣

    除氦氣外，氖也可以用于配制深水作業(yè)用的呼吸混合氣。通常，在潛水員處于深水高壓環(huán)境作業(yè)時，若采用普通壓縮空氣供氧，不但呼吸阻力高，而且壓縮空氣中的氮會部分溶解在血液中，當水深在40m以下時，會產生顯著的麻醉作用，在80m左右，生理機能基本喪失，人體衰竭。

    由于輕氦族氣體（如氦、氖）對人體的麻醉能力很小或完全沒有麻醉能力，可以用它們來代替氮配制潛水員深海作業(yè)用呼吸混合氣。氖-氧或氦-氧呼吸混合氣由于有較低的密度和黏度，使壓力易于釋放，呼吸阻力減小，能有效地降低潛水員的體能消耗。對于氦-氧呼吸混合氣，由于聲速較高，聲音頻率改變大，存在深水通訊問題。再者，氦的執(zhí)導率高，增加了人仃熱損失率，以至于常常必須使用有效的潛水衣和呼吸氣預熱器。在這方面，氖-氧呼吸混合氣比氦-氧呼吸氣好，因為它具有聲音畸變小和傳熱性差的優(yōu)點。氖-氧呼吸混合氣適用于100-300m深水作業(yè)，超過300m，氖的密度增大，必須使用氦-氧呼吸混合氣。氦-氧呼吸氣已成功地在深海潛水作業(yè)，無論水深水淺，普遍采用氦-氧呼吸混合氣。為了克服各自的缺陷和不足，正在研究采用氖、氦、氧按不同比例配制深海潛水呼吸氣的可能。

3. 電光源用氣和檢測用氣

    在幾乎所有現(xiàn)代光源中都要用到氦族氣體，氖氣主要用于填充各種熒光燈、發(fā)光信號裝置和輝光燈等。
對于低壓放電管，在清潔的玻璃管內，純氖產生橙色的光，氖與氬、氦按不同比例混合，充入各種濾光玻璃管，可制成絢麗多彩的霓虹燈（字模顯示燈）。氖氣低壓放電管廣泛用做指示燈。由于氖光燈發(fā)出的紅光透射能力強，長期以不氖都被用不來填充各種信號裝置，作為港口、機場、車站等水陸交通要地的顯示標志。

    放射性離子化檢測器要用到氖，在Geiger-Muller計數(shù)器中要利用含氖、氬和氦的混合氣。此外，在某些高壓電子管轉換開關和調整管中，也可以填充氖氣。在示蹤粒子檢測器中，氖是火花室和電子流室常用的填充氣。液氖還廣泛用于低溫輻射檢測器，以及用于空間探索計劃中其他專門儀表。氖與氬、氦和汞蒸氣混合可用于充填磷光管。氖與氬混合可用來充填閘流射電管。激光技術廣泛應用氦族氣體，氖-氦連續(xù)激光器廣泛應用于功率僅為零點幾瓦的光學應用中。