ทูเลียม เป็นธาตุโลหะเอิร์ธหายาก มีลักษณะสีเงินวาวอ่อนนุ่ม

ทูเลียม สามารถตัดได้ด้วยมีดและตีเป็นแผ่นได้ เป็นธาตุในกลุ่มแลนทาไนด์ (lanthanide) ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีในอากาศแห้ง ไอโซโทปที่เสถียรคือ Tm-169

ทูเลียม ในปี พ.ศ. 2422 นักเคมีชาวสวีเดน Per Teodor Cleve ได้แยกส่วนประกอบที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้อีก 2 ชิ้นออกจาก rare earth oxide erbia ซึ่งเขาเรียกว่า holmia และ thulia; เหล่านี้คือออกไซด์ของโฮลเมียมและทูเลียมตามลำดับ ตัวอย่างโลหะทูเลียมค่อนข้างบริสุทธิ์ได้รับครั้งแรกในปี พ.ศ. 2454

ทูเลียมมีปริมาณแลนทาไนด์น้อยเป็นอันดับสอง รองจากโพรมีเทียมที่ไม่เสถียรทางกัมมันตภาพรังสี ซึ่งพบได้ในปริมาณที่น้อยมากบนโลกเท่านั้น เป็นโลหะที่ใช้งานได้ง่ายและมีความแวววาวสีเงินเทาสว่าง มันค่อนข้างอ่อนและค่อยๆ จางหายไปในอากาศ

แม้จะมีราคาสูงและหายาก แต่ทูเลียมก็ยังถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีในอุปกรณ์เอ็กซ์เรย์แบบพกพา และในเลเซอร์โซลิดสเตตบางรุ่น ไม่มีบทบาททางชีววิทยาที่สำคัญและไม่เป็นพิษเป็นพิเศษ