Promethium kan dannes naturlig som et fisjonsprodukt av (uran) og alfa-omdannelse av (europium). Bare ekstremt små mengder kan finnes i mineraler. I en prøve med bekblende (uraninitt eller uranbekerts) er det funnet fire deler promethium per 10 deler mineral (masse). Det er kalkulert at det til enhver tid er omkring 560 gram promethium fra uranfisjon i jordskorpen.