Das schwere Lanthanoid Holmium ist ein weiches, silbriges Metall, das an trockener Luft relativ stabil ist. Zu den Lanthanoiden gehören Lanthan und die 14 darauf folgenden Elemente; sie sind die Seltenerdmetalle im engeren Sinne. Aufgrund der Struktur ihrer Valenzschale ähneln sie alle den Elementen Scandium und Yttrium; deswegen bilden sie wie diese bevorzugt dreiwertige Ionen, so auch Holmium. Es entsteht vermutlich überwiegend beim Verschmelzen von Neutronensternen sowie zu einem kleinen Anteil in der Außenhülle von roten Riesensternen.

Auf der Erde ist das Element nicht so selten, wie der Begriff seltene Erden suggeriert, es liegt in der Kruste zu 1,3 Milligramm pro Kilogramm vor und ist damit häufiger als etwa Brom oder Silber. Ihren Namen verdanken die seltenen Erden dem Umstand, dass sie wenig eigene Lagerstätten bilden und immer nur mit anderen Seltenen Erden zusammen vorkommen; im Vergleich zu anderen Metallen sind die Elemente dieser Gruppe nur mit recht hohem Aufwand in Reinform zu isolieren.

Man gewinnt Holmium aus dem Mineral Monazit, in dem alle Seltenerdmetalle und Thorium vermengt sind; es ist aber schwer von anderen schweren Elementen zu trennen, man nutzt dazu spezielle Ionentauscherharze. Wegen dieser Schwierigkeit gibt es wenige größere Anwendungsgebiete für das Element. Holmium hat die höchste magnetische Leitfähigkeit aller Elemente. Deswegen verwendet man es für Flussleitstücke in Magneten; es konzentriert die Feldlinien und erzeugt auf diese Weise die stärksten künstlichen Magnetfelder. Seine Magnetisierung ist außerdem so beständig, dass Holmium unter bestimmten Umständen ein Bit pro Atom speichert. Holmiumlaser strahlen im Infraroten und werden stark von Wasser absorbiert. Weil sie deswegen nicht tief in Gewebe eindringen, sondern ihre Wirkung an einer Stelle entfalten, findet man solche Laser in vielen medizinischen und zahnmedizinischen Anwendungen. Außerdem nutzt man Holmium, um Glas und Zirkon zu färben, das Element macht gelbe und rote Farbtöne.

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