existenci promethia předpověděl Český chemik Bohuslav Brauner v roce 1902. Několik skupin tvrdilo, že tento prvek vytvořilo, ale nemohly potvrdit své objevy kvůli obtížnosti oddělení promethia od jiných prvků. Důkaz o existenci promethia získali Jacob a. Marinsky, Lawrence E.Glendenin a Charles D. Coryell v roce 1944. Příliš zaneprázdněni výzkumem souvisejícím s obranou ve druhé Světové Válce, svůj objev si nárokovali až v roce 1946., Objevili promethium při analýze vedlejších produktů štěpení uranu, které byly vyrobeny v jaderném reaktoru umístěném v laboratořích Clinton v Oak Ridge v Tennessee. Dnes, Clinton Laboratories je známý jako Oak Ridge National Laboratory.
dnes je promethium stále získáváno z vedlejších produktů štěpení uranu. Může být také produkován bombardováním neodymu-146 neutrony. Neodym – 146 se stává neodymem-147, když zachycuje neutron. Neodym-147 s poločasem rozpadu 11 dnů se rozkládá na promethium-147 beta rozpadem., Promethium se na zemi nevyskytuje přirozeně, i když bylo zjištěno ve spektru hvězdy v souhvězdí Andromedy.
nejstabilnější izotop promethia, promethium-145, má poločas rozpadu 17, 7 let. Rozkládá se na Neodym – 145 zachycením elektronů.
Promethium lze použít k výrobě jaderné baterie. Tento typ baterie by používal beta částice emitované rozpadem promethia, aby se fosfor uvolnil světlo. Toto světlo by pak bylo přeměněno na elektřinu zařízením podobným solárnímu článku., Očekává se, že tento typ baterie by mohl poskytovat energii po dobu pěti let.