El 1896, Henri Becquerel va descobrir que les sals d'urani emetien raigs invisibles que s'assemblaven als raigs X en el seu poder de penetració. Va demostrar que aquesta radiació, a diferència de la fosforescència, no depenia d'una font externa d'energia, sinó que semblava sorgir espontàniament de l'urani mateix. Influenciada per aquests dos descobriments importants, Curie va decidir mirar els raigs d'urani com un possible camp de recerca per a una tesi. Va utilitzar una tècnica innovadora per investigar mostres. Quinze anys abans, el seu marit i el seu germà havien desenvolupat una versió de l'electròmetre, un dispositiu sensible per a la mesura elèctrica.
l'activitat dels compostos d'urani depenia només de la quantitat d'urani present