Le prométhium est un émetteur de particules bêta, il n'émet pas de rayonnement gamma. On ne connaît toujours pas bien les propriétés du prométhéum métallique, mais deux formes allotropiques existent. Les sels de prométhium, par exemple mélange de 147Pm2O et de ZnS/Cu2+, sont faiblement luminescents dans le noir avec une lueur bleue ou verte causée par leur haute radioactivité.
En 1947, Jacob Marinsky, Lawrence E. Glendenin et Charles D. Coryell l'ont identifié dans les résidus d'un réacteur nucléaire à Oak Ridge, Tennessee.
Une substance appelée Prométhium est utilisée dans l'univers fictif du jeu de figurines Warhammer 40,000 et fait office de carburant extrêmement inflammable.
Prométhium est le nom de la reine de l'Empire Mécanique dans l'univers de Leiji Matsumoto. Elle apparait dans la série Galaxy Express 999.