天然氣提氦氣的主要方法有吸附法、吸收法、膜滲透法和低溫冷凝法。

低溫冷凝法目前世界各國從天然氣中提取氦氣廣泛采用的方法。首先讓含氦氣源中的硫化氫、二氧化碳、水分，甚至汞等雜質在進入低溫裝置前須凈化處理。然后將天然氣經二次冷凝后制得氦含量為６０％左右的粗氦。天然氣中較難液化的氫隨著氦氣的提濃被濃縮在粗氦中，需要在精制前將其除去。冷源一般由常壓液氮提供，可制得純度99.99％ 以上的氦氣。

吸附法是根據(jù)天然氣中甲烷、乙烷、氦氣、氮氣、氧氣等各組分在固體吸附劑表面上吸附能力的差異而將其中的氦分離出來。限于吸附劑的吸附容量，吸附法一般適用于雜質含量小于１０％的粗氦精制中。近年來發(fā)展起來的變壓吸附（PSA）即屬于此類改進型。

吸收法是用吸收溶劑將沸點比氦氣高的天然氣中的其余組分洗滌吸收除去而提取氦氣。

擴散法利用氦氣所具有的高的熱擴散性能，用毛細管可將天然氣中的氦氣濃縮提取出來。

膜滲透法利用氦氣、氮氣、氬氣、甲烷等各種氣體對膜具有一定的滲透性能，且各種氣體的滲透性能各不相同將天然氣中的氦氣提取出來。