研究稀有氣體化合物的無機化學分支學科，主要是氙的化學，氙有氟化物、氧化物和氙酸鹽等。氪的化合物僅合成出氟化氪KrF2及其一些加合物。氡的化合物僅合成出氟化氡，氦、氖、氬尚未合成出化合物。
氟化氙 有XeF2>、XeF4、XeF6。
物理性質 氟化氙都是無色晶體，在室溫下能夠升華，在鎳或錳銅容器中可以無限期地儲存。在幹燥、室溫條件下，氟化氙非常穩定。XeF2、XeF4、XeF6的熔點分別是129、117、49.6℃。
化學性質 ①強氧化劑。在XeF2、XeF4、XeF6中Xe的氧化數分別是+2、+4、+6，能將許多物質氧化，其氧化能力依XeF2濜 XeF4濜 XeF6的順序遞增。例如它們能定量地與氫反應，生成氟化氫和單質氙，還能將Cl－、I－氧化成單質，把Ce(Ⅲ)氧化成Ce(Ⅳ)，把Co(Ⅱ)氧化成Co(Ⅲ)，把單質Hg氧化成Hg22+，把單質Pt氧化成Pt(Ⅳ)等。②優良而且溫和的氟化劑。能將許多化合物氟化，氟化能力依XeF2濜 XeF4濜 XeF6的順序遞增，例如能使矽或玻璃等氟化。③與共價的氟化物和過渡金屬氟化物生成配合物。生成配合物的能力順序是XeF6＞XeF2≫XeF4。例如XeF2能與PF5、AsF5、SbF5和過渡金屬氟化物NbF5、TaF5、RuF5、OsF5、RhF5、IrF5和PtF5等生成配合物。④與水反應，但對水的反應活性不同。ⓐXeF2溶於水，在稀酸溶液中緩慢地水解，在堿性溶液中會迅速水解生成氙、氟化氫，放出氧氣。ⓑXeF4遇水會猛烈地水解並發生歧化反應，生成氙、三氧化氙、氟化氫，放出氧氣。ⓒXeF6也猛烈與水反應，低溫水解比較平穩。XeF6完全水解時生成有高度爆炸性的固體三氧化氙XeO3；XeF6不完全水解時生成一種無色的液體四氟氧化氙XeOF4。當XeF6同二氧化矽、玻璃或XeO3反應時也生成相同的產物。
結構和價鍵 對稀有氣體化合物的結構存在著不同的理論解釋，即Xe原子可以把價電子對拆開，使5p軌道中的電子激發到較高的5d軌道上去，從而出現單電子，這些單電子便可以同F原子形成共價鍵，成鍵電子對和孤對電子之間的互相排斥，使化合物取得一定的空間結構。
在XeF2分子中，Xe原子采取sp3d雜化軌道與2個F原子形成化學鍵，同時還保留有3對未成鍵的孤對電子處於等邊三角形的3個頂角，分子構型為直線形。
在XeF4分子中，Xe原子采取sp3d2雜化軌道與4個F原子形成化學鍵，分子構型為平面正方形，同時還保留有兩對未成鍵的孤對電子垂直於分子的平面。
在XeF6分子中，Xe原子采取sp3d3雜化軌道與6個F原子形成化學鍵，同時還保留有一對未成鍵的孤對電子，分子構型為變形八面體，而這一對孤對電子則伸向一個棱邊的中點或一個面的中心。
制備 把氙和氟放在密閉的鎳反應器中加熱至400℃，氙與氟可以直接發生反應，產物決定於氟的存在量。在523K時，生成XeF2、XeF4、XeF6反應的平衡常數分別為8.79×104、1.07×108、1.01×108。
應用 XeF2可以將溴酸鹽氧化成高溴酸鹽，這是第一次制得的溴(Ⅶ)化合物。
氧化氙和氟氧化氙 氙的氧化物有三氧化氙(Ⅵ)XeO3和四氧化氙(Ⅷ)XeO4兩種，氟氧化氙有四氟氧化氙(Ⅵ)XeOF4。
物理性質 XeO3是無色、易潮解、易爆炸的晶狀固體，在水溶液中比較穩定。其水溶液濃度最高可達4摩/升，這種溶液不導電，表明XeO3在水中以分子狀態存在。XeO4是熱穩定性極差的易爆炸的無色液體，低溫下為黃色固體，也極不穩定，甚至在−40℃也會發生爆炸。XeOF4是無色液體，熔點－46℃。
化學性質 XeO3的水溶液呈酸性，具有很強的氧化性，能把鹽酸氧化成Cl2，把Fe2+氧化成Fe3+，把Br－氧化成BrO3－，把Mn2+氧化成MnO4－，把有機物氧化成CO2，把NH3氧化成N2等。XeO3還能同XeF6和XeOF4反應生成氟氧化氙XeOF4和XeO2F2。XeO3在水溶液中不電離，但在堿性溶液中pH高於10.5時生成氙酸根離子[HXeO4]−。XeO4的氧化性比XeO3更強。
結構和價鍵 XeO3分子構型為三角錐形，XeO4分子構型為四面體形，XeOF4分子構型為四方錐形。
制備 XeO3和XeO4均可在水溶液中以間接方法制備，但幹燥後不穩定，容易發生爆炸。氟化氙水解可以得到XeO3。高氙酸鈉鹽與濃硫酸反應，或高氙酸H4XeO6被濃硫酸脫水，均可以得到氣態的XeO4。XeF6不完全水解或同二氧化矽或XeO3反應時能生成XeOF4。
氙酸鹽和高氙酸鹽 氙酸鹽(Ⅵ)的化學通式為MHXeO4，高氙酸鹽(Ⅷ)的化學通式為M4XeO6(M為Na、K、Rb、Cs)。
物理性質 氙酸鹽是固體粉末，比XeO3穩定，但受到機械振動即爆炸。
化學性質 大多數固體高氙酸鹽穩定，是既強力又快速的氧化劑，例如不溶性的Na4XeO6·8H2O可以定量地氧化許多物質，可以將鹽酸氧化成氯氣、將水氧化成氧氣、將Mn2+氧化成MnO4－等。
結構和價鍵 高氙酸根離子XeO64－為八面體構型。
制備 由XeO3溶液與堿金屬氫氧化物嚴格按1∶1的量混合，經冷凍和幹燥可以制備出氙酸鹽MHXeO4。高氙酸鹽可由氙酸鹽在堿性介質中經歧化反應，或在XeO3水溶液中加堿或通入O3，並用堿中和制備。
應用 高氙酸鈉在0.5摩/升的NaOH中的溶解度僅為0.2克/升，所以Na4XeO6沉淀可以用於鈉的重量分析方法。