居里夫人受过高等化学教育，具有丰富的化学知识。
对大量能够收集到的矿物进行测定之后，居里夫人发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多。 经过仔细的研究后发现，这些沥青铀矿中铀和钍的含量无法解释她观察到的放射性的强度。这种反常的而且过强的放射性是哪里来的？只能有一种解释：这些沥青矿物中含有一种少量的比铀和钍的放射性作用强得多的新元素。居里夫人在以前所做的试验中，已经检查过当时所有已知的元素了。居里夫人断定，这是一种人类还不知道的新元素。
居里夫人的发现吸引了皮埃尔的注意，居里夫妇一起向未知元素进军。在潮湿的工作室里，经过居里夫妇的合力攻关，1898年7月，他们宣布发现了这种新元素，它比纯铀放射性要强400倍。为了纪念居里夫人的祖国——
波兰，新元素被命名为钋（波兰的意思）。
1898年12月，居里夫妇又根据实验事实宣布，他们又发现了第二种放射性元素，这种新元素的放射性比钋还强。他们把这种新元素命名为“镭”。可是，当时谁也不能确认他们的发现，因为按化学界的传统，一个科学家在宣布他发现新元素的时候，必须拿到实物，并精确地测定出它的
原子量。而居里夫人的报告中却没有针和镭的原子量，手头也没有镭的样品。居里夫妇决定拿出实物来证明。当时，藏有钋和镭的沥青铀矿，是一种很昂贵的矿物，主要产在
波希米亚的圣约阿希母斯塔尔矿，人们炼制这种矿物，从中提取制造彩色玻璃用的铀盐。对于生活十分清贫的居里夫妇来说，哪有钱来支付这件工作所必需的费用呢？他们的智慧补足了财力，他们预料，提出铀之后，矿物里所含的新放射性元素一定还存在，那么一定能从提炼铀盐后的矿物残渣中找到它们。经过无数次的周折，奥地利政府决定馈赠一吨废矿渣给居里夫妇，并答应若他们将来还需要大量的矿渣，可以在最优惠的条件下供应。为了提炼镭，居里夫人立即投入提取实验，她每次把20多公斤的废矿渣放入冶炼锅熔化，连续几小时不停地用一根粗大的铁棍搅动沸腾的材料，而后从中提取仅含百万分之一的微量物质。他们从1898年一直工作到1902年，经过几万次的提炼，处理了几十吨矿石残渣，终于得到0.l克的镭盐，测定出了它的原子量是225。
镭宣告诞生了！
居里夫妇证实了
镭元素的存在，使全世界都开始关注放射性现象。镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命。居里夫人以（放射性物质的研究）为题，完成了她的博士论文。1903年，居里夫人获得
巴黎大学的物理学博士学位。同年，居里夫妇和贝克勒尔共同荣获
诺贝尔物理学奖。
居里夫人的大半生都是清贫的，提取镭的艰苦过程是在简陋的条件下完成的。居里夫妇拒绝为他们的任何发现申专利，为的是让每个人都能自由地利用他们的发现。他们把诺贝尔奖金和其奖金都用到了以后的研究中去了。他们研究工作的杰出应用之一就是应用放射性治疗
癌症。
居里夫妇证实了镭元素的存在，使全世界都开始关注放射性现象。镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命。居里夫人以（放射性物质的研究）为题，完成了她的博士论文。1903年，居里夫人获得巴黎大学的物理学博士学位。同年，居里夫妇和贝克勒尔共同荣获诺贝尔物理学奖。
1906年皮埃尔·居里不幸被马车撞死，但居里夫人却未因此而倒下，她仍然继续研究，于1910年与德比恩（Andre Debierne,1874-1949年，于1899年从沥青铀矿中发现放射性元素锕Ac）一起分离出纯净的金属镭。居里夫人继续研究了镭在在化学和医学上的应用，并且因分离出纯的金属镭而又获得1911年诺贝尔化学奖。
1914年
第一次世界大战爆发时，居里夫人用X-射线设备装备了
救护车，并将其开到了前线。
国际红十字会任命她为放射学救护部门的领导。在她女儿依伦(Irene Curie)和克莱因(Martha Klein)的协助下，居里夫人在镭研究所为部队医院的医生和护理员开了一门课，教他们如何使用X-射线这项新技术。20世纪20年代末期，居里夫人的健康状况开始走下坡路，长期受放射线的照射使她患上
白血病，终于在1934年7月4日不治而亡。在此之前几个月，她的女儿依伦（Irene Curie)和女婿约里奥-居里(Joliot-Curie)宣布发现人工放射性（他们俩因此而荣获1935年诺贝尔化学奖）。
居里夫人的大半生都是清贫的，提取镭的艰苦过程是在简陋的条件下完成的。居里夫妇拒绝为他们的任何发现申专利，为的是让每个人都能自由地利用他们的发现。他们把诺贝尔奖金和其奖金都用到了以后的研究中去了。他们研究工作的杰出应用之一就是应用放射性治疗癌症。镭的发现对于近代物理学的发展有极大的意义,除了其医疗价值和应用于工业检测以外，由此很快就导致了a射线、b射线和g射线的发现，通过b射线的研究促进了基本电荷的发现，在放射性的研究中建立了原子嬗变规律、发现了
同位素，a射线散射的研究导致了
原子核的发现，人们开始进入了原子核物理学的大门。