1879年,瑞典乌普萨拉大学(University of Uppsala)的佩尔·特奥多·克里夫(Per Theodor Cleve)在从饵矿中分离出淡绿色的铥的氧化物时发现了铥元素,他根据斯堪的纳维亚半岛最早的名字“Thule”命名了该元素。克里夫使用了与卡尔·古斯塔夫·莫桑德(Carl Gustaf Mosander)发现镧、铒和铽[tè]相同的方法,即在其他稀土元素的氧化物中寻找未知的杂质。他从饵的氧化物Er₂O₃入手,去除所有已知杂质后,经过进一步加工,得到了两种新的物质,一种为棕色,一种为绿色。克里夫将棕色物质命名为holmia,为元素钬[huǒ]的氧化物,绿色物质命名为thulia,即元素铥的氧化物。[8][4][3]
1911年,化学家查尔斯·詹姆斯(Charles James)首次将铥的氧化物分离出来。[1][8]同年,美国化学家西奥多·威廉·理查兹(Theodore William Richards)进行了15000余次溴酸铥重结晶,以获得绝对纯的铥元素样品,并精确地测定了其原子量。[4]随后在1914年,理查兹因测定了大量元素的原子量而获得了诺贝尔化学奖。[11]