Marie Curie a descoperit radiul prin izolarea cu atenție a elementelor radioactive într-un material numit pitchblende, un minereu natural care conține uraniu și toriu. A început acest studiu pe baza unui alt om de știință, Henri Becquerel, care a fost un observator timpuriu al radiațiilor.
Descoperirea lui Radu de către Marie Curie și un alt element, poloniu, a fost un proces lung pe care la întreprins cu soțul ei, Pierre. Ea a fost interesată de lucrarea lui Becquerel, care a remarcat că uraniul a eliberat raze care ar putea pătrunde în obiecte, dar nu a furnizat explicații pentru motivul pentru care a avut loc acest lucru. A folosit un dispozitiv de măsurare sensibil numit un electrometru Curie pentru a determina dacă alte materiale au dat raze similare. A descoperit că a făcut toriu.Curie a început apoi să studieze diverse minereuri pentru a vedea dacă vreuna dintre ele era radioactivă. Deși a avut la început rezultate variate, în cele din urmă a încercat amestecul și a descoperit că este mai radioactivă decât conținutul de uraniu și toriu ar prezice. A început să separe materialele care compun pitchblende și să testeze fiecare în parte. În cele din urmă, ea și Pierre au izolat cele două elemente noi.
Curie a reușit să izoleze complet radiația și să demonstreze că era un element nou cu o greutate atomică unică. Nu a reușit să izoleze poloniul, deoarece se descompune foarte rapid. Mai târziu, oamenii de știință cu echipamente și tehnici mai sofisticate au reușit să izoleze poloniul și să demonstreze că este un element separat.