Ее заинтересовало недавнее открытие Беккереля, обнаружившего самопроизвольное испускание солями урана какого-то неизвестного излучения, ионизирующего воздух и воздействующего на фотопластинку. Что это за излучение? Какова его природа? Исследовательница решает остановиться на этой теме. Но проводить работу негде. После длительных хлопот Пьера Кюри Марии отводят сырой, заваленный хламом, холодный склад на первом этаже института. Без всяких удобств, без необходимой аппаратуры и средств, при 6 градусах тепла начинается работа.

Вскоре получен и первый результат. Оказывается, интенсивность излучения пропорциональна количеству урана, находящегося в образцах, и не зависит ни от химических соединений, в которые он входит, ни от внешних условий. Становится ясным, что источником нового излучения являются атомы. Но только ли уран обладает таким свойством? Мария настойчиво ищет среди различных минералов проявление свойства радиоактивности. Она находит минералы, обладающие гораздо большей радиоактивностью, чем уран и торий, и делает вывод, что радиоактивность объясняется наличием в минералах новых, ранее неизвестных элементов. К работе присоединяется Пьер. Работа Марии так заинтересовала его, что он не вернулся больше к своим прежним исследованиям. С этого времени супруги стали работать вместе, и теперь уже нельзя различить, где кончается труд одного и начинается труд другого. Их записи чередуются в лабораторных журналах. Так продолжается восемь лет, пока нелепый случай не обрывает жизнь Пьера.

Супруги Кюри ищут новые радиоактивные элементы в смоляной урановой руде. Они устанавливают, что в природных соединениях урана содержится два элемента: один при химической обработке руды встречается с висмутом, другой – с барием. В июле 1898 года они находят один из них. Мария называет его «полонием» в честь родной Польши. В следующем году они печатают в «Трудах» Академии сообщение об открытии радия.

Для того чтобы существование новых элементов могло быть признано, их нужно не только предсказать, но и получить. Предстояло проделать титаническую работу по выделению элементов в чистом виде. При этом надо иметь в виду, что процентное содержание их в смоляной урановой руде ничтожно.

Нет помещения, нет средств, нет сырья, нет подсобного персонала, но ученые продолжают работу. Расходы на исследования покрываются из собственных сбережений. Супруги покупают в Австрии никому не нужные отходы урановой руды, которые, по их мнению, должны содержать полоний и радий. Им разрешили использовать дощатый сарай во дворе института с дырявой крышей и чугунной печью. Они разделили обязанности: Пьер занялся изучением свойств радиоактивных излучений, Мария работала над получением солей радия. В этом же сарае одна, без всякой помощи, она перерабатывает тонны отходов руды, совмещая одновременно обязанности ученого, технического работника, инженера и чернорабочего.

Свойства полония и радия подрывали всю систему установившихся в физике понятий о строении вещества. Многие ученые с недоверием встретили сообщение о новом открытии. Для того чтобы убедить их, потребовалось четыре года. Наконец, Склодовской удалось получить в чистом виде соль радия, определить его атомный вес. Ее способ получения чистых солей радия до сих пор применяется в промышленности. Супруги Кюри исследовали свойства испускаемых радием альфа-, бета- и гамма-лучей, ионизирующее, химическое, тепловое, фотографическое действие радиоактивности, поглощение излучения различными телами и др.

Мария Склодовкая-Кюри (1867–1934) и Пьер Кюри (1859-1906)