É uma técnica que permite a determinação do volume ocupado por uma determinada quantidade de material, através da comparação da variação da pressão de hélio na câmara da amostra e a de uma câmara de volume calibrado. O hélio é normalmente utilizado, porque, para além de inerte, penetra facilmente nos poros das amostras, permitindo assim determinar o volume do sólido com mais rigor.
A picnometria de hélio é utilizada para determinar a densidade e o volume real de materiais. A densidade real de uma amostra define-se pela relação existente entre a massa dos materiais e o respetivo volume real, exceptuando todos os espaços vazios e considerando que não existem poros fechados no interior das partículas.