Das Heliumtrimer (auch Trihelium) ist ein Molekül aus drei Helium-Atomen, die durch Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten werden.
Diese Kombination der drei Helium-Atome ist bedeutend stabiler, als die Kombination der zwei Helium-Atome in einem Heliumdimer. Diese Kombination aus drei Helium-4-Atomen befindet sich in einem Efimov-Zustand.
Es wird vorhergesagt, dass Helium-3 ebenfalls ein Trimer bildet, obwohl Dimere im Grundzustand, die Helium-3 enthalten, instabil sind.
Das Heliumtrimer wurde hergestellt, indem kaltes Helium-Gas durch eine Düse in eine Vakuumkammer expandiert wurde. Diese Durchführung führt ebenfalls zur Herstellung des Heliumdimers und weiterer Heliumcluster.