Selv om lutetium "passer" ind i overgangsmetallerne med hensyn til placeringen i det periodiske system, dets elektronkonfiguration og dets fysiske egenskaber, ser man ofte lutetium kategoriseret blandt lanthaniderne.
Lutetium er forholdsvis modstandsdygtigt overfor iltning ("rust") ved kontakt med tør atmosfærisk luft, men i fugtig luft bliver overfladen anløben og grå. Ved temperaturer et stykke over stuetemperatur antændes metallet, og danner lutetiumsesquioxid (Lu2O3). Lutetium reagerer ganske langsomt med vand, under dannelse af gasformigbrint og lutetiumhydroxid.
Lutetium blev opdaget i 1905 af den franske videnskabsmand Georges Urbain og den østrigskemineralogCarl Auer von Welsbach, uafhængigt af hinanden. Begge fandt stoffet i mineraletytterbia, som man på den tid ikke troede indeholdt andre sjældne jordarter end ytterbium. Urbain, som var den første af de to til at offentliggøre opdagelsen, fik æren af at navngive stoffet: Han valgte at kalde det nye stof for lucetium — denne stavemåde blev i 1949 ændret til lutetium.
Welsbach foreslog navnet cassiopium og det kemiske symbol Cp, efter stjernebilledetCassiopeia, men dette navneforslag blev afvist. Mange tyske videnskabsfolk blev dog ved med at kalde stoffet for cassiopium op igennem 1950'erne.
Naturligt forekommende lutetium består for 97,41 procents vedkommende af den eneste stabile isotop; lutetium-175. Hertil kender man 33 radioaktive isotoper, hvoraf lutetium -176 har den længste halveringstid; 37,8 milliarderår. De øvrige radioaktive isotoper har halveringstider fra nogle få år og nedefter.