Holmium je stříbřitě lesklý, měkký kov. Je méně reaktivní než předchozí lanthanoidy, na vlhkém vzduchu se pokrývá vrstvičkou oxidu. Chemicky je holmium podobné ostatním lanthanoidům a hliníku.

V přírodě se holmium vyskytuje pouze ve sloučeninách, vždy je doprovázeno ostatními lanthanoidy. Nejdůležitějšími minerály jsou monazit, bastnäsit, xenotim a euxenit.

Při výrobě holmia se používají minerály obsahující směs lanthanoidů. Ty se extrahují kyselinou sírovou a chlorovodíkovou. Ze vzniklého roztoku se jednotivé lanthanoidy separují na základě rozdílné rozpustnosti jejich sloučenin a pomocí iontoměničové chromatografie. Čisté holmium se vyrábí redukcí oxidu holmitého kovovým vápníkem.

Podobně jako gadolinim má i holmium vysoký činný průřez pro záchyt neutronů, jeho slitiny se využívají pro výrobu moderátorových tyčích v jaderných reaktorech. Holmium se také používá na výrobu silných permanentních magnetů, sloučeniny holmia se využívají pro výrobu laserů. Holmium barví sklo do žluta