El cesio fue descubierto por Robert Wilhelm Bunsen y Gustav Robert Kirchhoff, químicos alemanes, en 1860 mediante el análisis espectroscópico del agua mineral de Durkheim. Llamaron al cesio por las líneas azules que observaron en su espectro. En la actualidad, el cesio se obtiene principalmente del mineral pollucita (CsAlSi2O6). La obtención de cesio puro es difícil, ya que los minerales de cesio suelen estar contaminados con rubidio, un elemento químicamente similar al cesio. Para obtener cesio puro, los minerales de cesio y rubidio se trituran y se calientan con sodio metálico a 650°C, formando una aleación que luego puede separarse con un proceso conocido como destilación fraccionada. El cesio metálico es demasiado reactivo para manipularlo fácilmente y suele venderse en forma de azida de cesio (CsN3). El cesio se recupera de la azida de cesio calentándola.

El cesio tiene el segundo punto de fusión más bajo de todos los elementos metálicos, lo que limita sus usos. El cesio se combina fácilmente con el oxígeno y se utiliza como getter, un material que se combina con los gases traza de los tubos de vacío y los elimina. El cesio también se utiliza en los relojes atómicos, en las células fotoeléctricas y como catalizador en la hidrogenación de ciertos compuestos orgánicos. Como se ioniza fácilmente y tiene una masa elevada, los iones de cesio podrían utilizarse algún día como propulsor en los motores iónicos de las naves espaciales.

El cesio reacciona violentamente con el agua y el hielo, formando hidróxido de cesio (CsOH). El hidróxido de cesio es la base más fuerte conocida y ataca al vidrio. El cloruro de cesio (CsCl) y el nitrato de cesio (CsNO3) son los compuestos más comunes del cesio y se utilizan principalmente en la producción de otros productos químicos.