稀土發現始于北歐，1987年，業余礦物學家、瑞典陸軍中尉阿累尼烏斯（C.A.Arrhenius）在斯德哥爾摩附近一個名叫伊特比（Yteerby）的小村檢到一塊他從未見到過的黑色礦石，就借用這個村名將其命名為Yteerite。

1794年芬蘭化學家加多林聲稱（J.Gadolin）從這種礦物中發現了一種新元素“釔土”，將其命名為Yteelium（釔）。大家都把這一年算作是發現了第一個稀土元素釔的年代.其實,這是一種誤會。因為，加多林當初發現的“釔土”并不是一種稀土元素，而只能說是“釔組稀土”混合氧化物。后來的科學家，又從這種“釔土”中相繼發現了鐿、鉺、鋱等重稀土元素.原來是當初的化學家們把幾個“孿生姐妹”都當成“一個人”了。同樣的誤會也發生在輕稀土身上。在發現“釔土”9年后的1803年，瑞典化學家伯采利烏斯（J.J.Berzelius）和他的老師黑新格爾（W.Hisingerr）提出發現了新元素“鈰土”的報告，并將其命名為Cerium（鈰）.其實,這個“鈰”當初也不是比較純的氧化鈰，而只是“鈰組稀土”的混合氧化物。其后的化學家們，又從其中分離出鑭鐠釹等輕單一稀土元素。他們同樣是把幾個面孔極為相象的輕稀土“孿生兄弟”誤認為是“一個人”了。

這種艱難尋找和誤會幾乎充滿了17種稀土元素發現的全過程。

1839年，也就是在伯采利烏斯發現“鈰”之后經過36年，瑞典化學家莫桑德爾（Carl Mosander）發現了“鑭”（其命名源于希臘語為“隱藏者”之意）。兩年后的1841年,莫桑德爾又從“鈰土”中發現了“迪迪姆”（Didymium,希臘語為“孿生子”的意思），其實他就是鐠釹化合物。直到1985年，奧地利化學家韋爾斯巴克（C.F.Auer Von Welsbach）才發現原來這個“迪迪姆”并非只與鑭孿生，而他本身正是一對孿生子鐠和釹，從鐠釹化合物到真正發現單一的鐠和釹元素,竟然經歷了整整44年。重稀土的發現也同樣經歷了漫長的歷程，從發現釔，經過發現鉺（1894年）、鐿（1878年）、鈥（1879年）、銩（1879年），到1907年發現最后一個重稀土元素镥，竟然走過了113年。 

化學元素周期表的最早發現者門捷列夫在世時,只發現了釔、鑭、鈰、鉺和鐠釹化合物（迪迪姆），他已經意識到稀土元素對他的周期表影響極大，但卻無法安排好他們的位置。在他去世前曾痛苦地寫道：“（稀土）這是周期表中最難的問題之一”。化學歷史學家說，在1878年至1913年的35年中，各種科學雜志報道發現至少有100種稀土元素。當然，絕大部分后來都被否定了。甚至還有人在愚人節那天，聲稱發現了兩種新的稀土元素，用稀土跟大家開了個玩笑，也算是給長期郁悶的稀土發現史添加一個滑稽的小插曲。

直到1947年，美國人馬林斯克（J.A.Marinsky）和他的同事們在原子反應堆鈾廢料中分離出最后一個稀土元素钷,才算完成了17個稀土元素的全部發展史。