Thulium er rimelig modstandsdygtig overfor iltning ("rust") i tøratmosfærisk luft, men i fugtig luft bliver det anløbent og gråt. Ved højere temperaturer brænder metallet, og dannerthuliumsesquioxid (Tm2O3). Metallet reagerer medvand under dannelse afthuliumhydroxid oggasformigbrint, og kan opløses iuorganiske syrer, ligeledes under dannelse af brintgas.
Thulium er blevet brugt ilasere, men på grund af de høje omkostninger ved fremstillingen af stoffet, er der ikke udviklet ret mange kommercielle anvendelser. Ud over det rene thulium-metal er der ikke nogen kommercielle anvendelser for nogle af de kemiske forbindelser som dette grundstof indgår i.
Thulium-doteret yttriumtantalat og lanthanoxybromid bruges somscintillator i forbindelse medrøntgenstråling. Thulium-doteretkalciumsulfat anvendes som detektor i personligedosimetre til måling af små doser.
Ved at bombardere den stabileisotop thulium-169 medneutroner får man en strålingskilde der siden kan bruges som enten engammastråle-kilde eller i en transportabel kilde til røntgenstråling. Samme isotop kan potentielt bruges imagnetiske, keramiske materialer kaldetferrit, som bruges i udstyr formikrobølger.
Den ustabile isotop thulium-171 kan muligvis bruges som en energikilde.
Thulium blev opdaget i1879 af densvenskekemikerPer Teodor Cleve, som benyttede en fremgangsmåde som hans landsmandCarl Gustaf Mosander tidligere havde brugt til at finde andresjældne jordarter: Efter at have fjernet alle kendte urenheder fraerbia (Er2O2) stod Cleve med to oxider; et grønt og et brunt. Det grønne oxid, som Cleve kaldte for thulia, var af et hidtil ukendt grundstof, som fik navnet thulium. Det brune stof, kaldet holmia, var et oxid afholmium.
Som de øvrige sjældne jordarter findes thulium ikke i fri, metallisk form i naturen, men i kemiske forbindelser sammen med andre sjældne jordarter, f.eks. imineralernegadolinit ogmonazit. Thulium er med 0,52gram perton afJordens skorpe (og 0,17 nanogram perliterhavvand) det mindst udbredte af de sjældne jordarter; det er omtrent lige så sjældent somsølv,guld ogcadmium. Stoffet udvindes primært af monazit ved enionbytningsproces — nylige forbedringer i denne metode samt teknikker med udvinding fra opløsninger har gjort det meget lettere at skille de ellers kemisk meget ens grundstoffer, og sænket priserne på dem betydeligt. Det rene metal kan isoleres ved atreducere thuliumoxid med metallisklanthan ellerkalcium i en lukket beholder.
Naturligt forekommende thulium består udelukkende af énisotop; thulium-169 — her ud over kender man 31radioaktive isotoper af thulium, hvoraf thulium-171 er den mest "sejlivede" med enhalveringstid på 1,92år.
