ב-26 דצמבר 1898 התגלה היסוד רדיום על-ידי מרי ופייר קירי

מארי קירי ובעלה פייר החלו לחקור חומרים רדיואקטיביים לאחר ששמעו על גילוי הרדיואקטיביות הספונטנית במלחי אורניום על-ידי הנרי בקרל. מארי בחרה בתופעה זו כנושא לדוקטורט ויחד עם בעלה, פייר, ביקשה לברר אם תכונה זו מצויה בחומרים אחרים מלבד אורניום. במשך כמה שנים ובעבודה קשה זיקקו בני הזוג כמה טונות עפרת אורניום, כשהם מגדילים בהדרגה את ריכוז החומרים הרדיואקטיביים. לאחר שבני הזוג קירי הפיקו מהעפרה את כל האורניום הם גילו כי המשקע שנותר עדיין רדיואקטיבי, וכך הסיקו על קיום יסוד רדיואקטיבי נוסף שטרם התגלה (למעשה, היו אלה שני יסודות רדיואקטיביים חדשים, פולוניום (שנקרא כך לכבוד מולדתה של מארי) ויסוד נוסף שלו קראו רדיום מכיוון שבחושך הוא זוהר באור כחלחל (ומכאן שמו - radius בלטינית פירושו "קרן אור").

בשנת 1903 קיבלה קירי יחד עם בעלה ועם אנרי בקרל פרס נובל לפיזיקה, "בהוקרה על התרומה היוצאת מן הכלל שהשיאו באמצעות מחקריהם המשותפים על תופעת הקרינה שהתגלתה על ידי פרופסור הנרי בקרל". בכך הייתה לאישה הראשונה שזכתה בפרס נובל.

בשנות ה-30 התגלה, שהרדיום גורם למחלות קשות, ובהן אנמיה וסרטן העצם, ולכן פסק השימוש בו לייצור צבעים הזוהרים בחושך. מותה של מגלת הרדיום, מארי קירי, נגרם ככל הנראה מטיפול לא זהיר ברדיום גם כן, ויומניה מהווים סכנה לבריאות עד היום, בשל רדיואקטיביותם הגבוהה.