Описан одновременно из двух щелочных массивов Кольского п-ва. В Ловозерском массиве найден на г.Карнасурт в двух точках - в 1969 г в виде трех маленьких пластинок в фойяите с виллиомитом, и в 1970 г в одном образце из пегматитовой залежи “Юбилейная”. В Хибинском массиве обнаружен в 1970 г в керне скважины №620 в долине р.Вуоннемиок, ЮВ склон г.Эвеслогчорр (голотип). Здесь минерал образует прозрачные светло-желтые пластины до 18х15х1.5 мм в альбитизированном лявочоррите с лоренценитом, канкринитом, серандитом, виллиомитом Вуоннемит - индикатор ультраагпаитовых обстановок, способный кристаллизоваться лишь в условиях избытка Na в минералообразующей системе.
При понижении щелочности по нему развиваются другие ниобиевые минералы, шесть из которых – эпистолит, герасимовскит, илимаусит-(Ce), карупмёллерит-Ca, комаровит и натриевый комаровит – установлены только в составе продуктов замещения вуоннемита, а органоваит-Mn, органоваит-Zn и шкатулкалит отмечаются в псевдоморфозах по нему в большинстве случаев. Широко известны псевдоморфозы по вуоннемиту ненадкевичита и зорита.
Вуоннемит - единственный известный минерал с полностью упорядоченным распределением Nb и Ti.
