Vào ngày 20 tháng 4 năm 1902, Marie và Pierre Curie đã cô lập thành công muối radium phóng xạ từ bình khoáng trong phòng thí nghiệm của họ ở Paris. Năm 1898, Curies đã phát hiện ra sự tồn tại của các nguyên tố radium và polonium trong nghiên cứu về pitchblende. Một năm sau khi cô lập radium, họ sẽ chia sẻ giải thưởng Nobel vật lý năm 1903 với nhà khoa học người Pháp A. Henri Becquerel vì những nghiên cứu đột phá về phóng xạ.
Marie Curie sinh ra Marie Sklodowska tại Warsaw, Ba Lan, vào năm 1867. Con gái của một giáo viên vật lý, cô là một học sinh tài năng và năm 1891 đã đi học tại Sorbonne ở Paris. Với danh hiệu cao nhất, cô đã nhận được bằng về khoa học vật lý vào năm 1893 và về toán học vào năm 1894. Năm đó, cô gặp Pierre Curie, một nhà vật lý và hóa học người Pháp nổi tiếng, người đã thực hiện công việc quan trọng trong từ tính. Marie và Pierre kết hôn vào năm 1895, đánh dấu sự khởi đầu của mối quan hệ đối tác khoa học sẽ đạt được danh tiếng thế giới.
Tìm kiếm một đề tài cho luận án tiến sĩ của mình, Marie Curie bắt đầu nghiên cứu uranium, vốn là trung tâm của khám phá phóng xạ của Becquerel vào năm 1896. Thuật ngữ phóng xạ, mô tả hiện tượng phóng xạ gây ra bởi sự phân rã nguyên tử, trên thực tế là do Marie Curie đặt ra . Trong phòng thí nghiệm của chồng, cô đã nghiên cứu khoáng vật pitchblende, trong đó uranium là nguyên tố chính và báo cáo sự tồn tại có thể xảy ra của một hoặc nhiều nguyên tố phóng xạ khác trong khoáng sản. Pierre Curie đã tham gia cùng cô trong nghiên cứu của mình, và vào năm 1898, họ đã phát hiện ra polonium, được đặt theo tên của Marie bản địa Ba Lan và radium.
Trong khi Pierre điều tra các tính chất vật lý của các nguyên tố mới, Marie đã làm việc để cô lập hóa học radium khỏi pitchblende. Không giống như uranium và polonium, radium không xuất hiện tự do trong tự nhiên, và Marie và trợ lý Andre Debierne đã tinh luyện rất nhiều tấn pitchblende để cô lập một phần mười gram radium clorua tinh khiết vào năm 1902. Trong kết quả của nghiên cứu này, cô đã trao bằng tiến sĩ khoa học vào tháng 6 năm 1903 và sau đó trong năm chia sẻ giải thưởng Nobel về vật lý với chồng và Becquerel. Cô là người phụ nữ đầu tiên giành giải thưởng Nobel.
Pierre Curie được bổ nhiệm vào ghế vật lý tại Sorbonne vào năm 1904, và Marie tiếp tục nỗ lực cô lập radium nguyên chất, không clorua. Vào ngày 19 tháng 4 năm 1906, Pierre Curie bị giết trong một tai nạn trên đường phố Paris. Mặc dù bị tàn phá, Marie Curie tuyên bố sẽ tiếp tục công việc của mình và vào tháng 5 năm 1906, ông được bổ nhiệm vào vị trí chồng chồng tại Sorbonne, do đó trở thành nữ giáo sư đầu tiên của trường đại học. Năm 1910, với Debierne, cuối cùng bà đã thành công trong việc cô lập radium kim loại nguyên chất. Với thành tích này, cô là người duy nhất nhận giải thưởng Nobel về hóa học năm 1911, khiến cô trở thành người đầu tiên giành giải Nobel thứ hai.
Cô bắt đầu quan tâm đến các ứng dụng y tế của các chất phóng xạ, nghiên cứu về X quang trong Thế chiến I và tiềm năng của radium như một liệu pháp điều trị ung thư. Bắt đầu từ năm 1918, Viện Radium tại Đại học Paris bắt đầu hoạt động dưới sự chỉ đạo của Curie, và từ khi thành lập, nó là một trung tâm lớn về hóa học và vật lý hạt nhân. Năm 1921, cô đến thăm Hoa Kỳ và Tổng thống Warren G. Harding tặng cô một gram radium.
Irene Curie, con gái của Curie, cũng là một nhà hóa học vật lý và cùng với chồng, Frederic Joliot, đã được trao giải thưởng Nobel về hóa học năm 1935 vì phát hiện ra phóng xạ nhân tạo. Marie Curie qua đời năm 1934 vì bệnh bạch cầu do bốn thập kỷ tiếp xúc với chất phóng xạ.
