Holmium ble oppdaget av de sveitsiske kjemikerne Marc Delafontaine og Jacques-Louis Soret i 1878 som la merke til de spesielle spektrografiske absorpsjonslinjene av et ukjent grunnstoff de kalte «X». Senere i 1878 oppdaget den svenske kjemikeren Per Teodor Cleve grunnstoffet uavhengig av Delafontaine og Soret da han undersøkte erbium jord (erbiumoksid).