podjęła systematyczne badania nad promieniowaniem emitowanym przez różne związki chemiczne uranu i toru, posługując się precyzyjnym elektrometrem. Stwierdziła ona, że dwa z badanych minerałów, a mianowicie blenda smolista (tlenek uranu) oraz chalkolit (fosforan miedziowo-uranylowy), są bardziej aktywne niż czysty uran, co sugerowało, że związki te zawierają jakiś nieznany, promieniotwórczy pierwiastek. Do badań dołączył jej mąż, znany fizyk, Piotr Curie. Po miesiącach ciężkiej pracy, polegającej na chemicznych operacjach, małżonkowie uzyskali produkt o dużej aktywności, co opisali: "...w końcu otrzymaliśmy substancję, której aktywność jest 400 razy większa niż aktywność uranu... Uważamy więc, że substancja, która wyodrębniliśmy z blendy smolistej zawiera metal dotychczas