18 июля 1898 года Мария и Пьер Кюри представили в Парижской Академии наук доклад об открытии полония.

Химический элемент был назван в честь родины Марии, Польши. В 1897 году Мария раздумывала над темой своей докторской диссертации. В тот момент ее внимание привлекло исследование французского физика Антуана Анри Беккереля.
В ходе опытов он случайно обнаружил радиоактивность, изучая соли урана. Беккерель положил образец урана на фотопластинку в темноте и увидел, что она светится. Это означало, что уран сам испускает невидимые лучи. Но Беккерель решил не продолжать свои исследования — этим занялись супруги Кюри.
Мария выяснила, что источником излучения являются атомы урана сами по себе. Именно она впервые назвала это явление радиоактивностью и доказала, что оно не зависит от того, в какие молекулы входят эти атомы.
Пьер Кюри, увидев, что супруга напала на след чего-то действительно прорывного, бросил свои исследования магнетизма и начал помогать жене. Он договорился с Австрийской академией наук о предоставлении им отвалов из урановых шахт Йоахимшталя в Чехии.
Так Кюри завладели несколькими тоннами урановой руды. Работали они с материалами голыми руками – впоследствии супруги столкнулись с симптомами лучевой болезни.
В итоге Мария и Пьер обнаружили, что руда содержит неизвестные науке химические элементы. И они в 300 раз радиоактивнее, чем уран. Спустя несколько месяцев супруги открыли радий.
В 1903 году Мария защитила диссертацию и стала первой женщиной, которая получила докторскую степень по физике в Сорбонне.