氙氣化學性質不活潑。能跟水，氫醌、苯酚等形成弱鍵包合物，在加熱或紫外線照射、放電條件下，氙可跟氟直接化合生成XeF2、XeF4、XeF6等氟化物，XeF4和XeF6強烈水解可得到XeO6或XeOF4等。在電場作用下能發出強烈的白光。用于制高壓長弧氙燈（俗稱人造小太陽），產生紫外線的高壓電弧燈、閃光燈、中子計數器，X射線計數器，還用作麻醉劑、原子反應堆中的中子吸收劑、充填閘流管和探測宇宙線用的電離室。1898年英國人拉姆塞和特拉威斯在分餾液態氪的混合物時，通過光譜分析發現了氙。在空氣中含有9×10%（體積）。工業上用分餾液體空氣提取。

在弧光放電中，電子與氣體發生彈性碰撞損失的能量同氣體的原子量成反比，所以與其他惰性氣體相比氙氣弧光放電時損失較小，發光效率高。同時，氙氣的電離電勢較低，放電時電極附近的電壓降小，這樣可以延長電極的壽命。又由于氙原子結構的特點，長弧氙燈發出的光譜和日光非常接近，所以汽車燈里充入氙氣比充入其它的氣體效果好，這也是氙氣燈的最大特點。