Protactinium ist eines der seltensten Actiniden-Elemente. Es kommt natürlicherweise in Uranerzen vor, doch enthält eine Tonne Pechblende nur etwa 0,1 Milligramm Protactinium-231; obwohl sein stabilstes Isotop, Protactinium-231, eine Halbwertszeit von etwa 32.700 Jahren hat, wurde es nie auf eine industriell nutzbare Konzentration angereichert. Wegen seiner extremen Seltenheit, starken Radioaktivität und chemischen Komplexität hat Protactinium keine praktische Verwendung. Heute dient es ausschließlich als Forschungsobjekt der Kernphysik und der Actinidenchemie, wo es vor allem zum Verständnis des Bindungsverhaltens der Actiniden und ihrer Kerneigenschaften untersucht wird.