prometiumin olemassaolon ennusti tšekkiläinen kemisti Bohuslav Brauner vuonna 1902. Useita ryhmiä väitti valmistettu elementti, mutta he eivät voineet vahvistaa heidän löytöjä, koska vaikeus erottaa prometium muita elementtejä. Todisteita prometiumin olemassaolosta saivat Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin ja Charles D. Coryell vuonna 1944. He olivat liian kiireisiä puolustukseen liittyvien tutkimusten kanssa toisessa maailmansodassa, mutta väittivät löytäneensä vasta vuonna 1946., He löysivät prometiumin analysoidessaan uraanifission sivutuotteita, jotka on tuotettu Clintonin laboratorioissa Oak Ridgessä Tennesseessä sijaitsevassa ydinreaktorissa. Nykyään Clinton Laboratories tunnetaan nimellä Oak Ridge National Laboratory.
nykyään prometiumia hyödynnetään edelleen uraanin fission sivutuotteina. Sitä voidaan valmistaa myös pommittamalla neodyymi-146: ta neutroneilla. Neodyymi-146 muuttuu neodyymi-147: ksi, kun se vangitsee neutronin. Neodyymi-147, joiden puoliintumisaika on 11 päivää, hajoaa prometium-147 läpi beta rappeutuminen., Prometiumia ei esiinny luonnossa maapallolla, vaikka se on havaittu Andromedan tähdistössä olevan tähden spektrissä.
Prometium on vakain isotooppi, prometium-145, puoliintumisaika on 17,7 vuotta. Se hajoaa neodyymi-145: ksi elektronisieppauksen kautta.
Prometiumista voitiin valmistaa ydinkäyttöinen akku. Tämän tyyppinen akku käyttäisi prometiumin hajoamisen tuottamia beetahiukkasia, jotta fosforista irtoaisi valoa. Tämän jälkeen valo muunnettaisiin sähköksi aurinkokennoa muistuttavalla laitteella., On odotettavissa, että tämäntyyppinen akku voisi antaa virtaa viisi vuotta.