在彼埃·居里遇见玛丽·居里时，他已经享有名誉。在1880年他和他的弟弟雅各已发现压电现象，也就是在晶体上施加压力即可产生电位。他也探讨磁的现象并确定所谓的居里点，高于此点的温度，物质的磁性即消失。在1895年他和玛丽结婚后，彼埃迁就玛丽的研究兴趣。他们共同探讨那时新发现铀矿的放射性。此现象虽已为贝克勒尔所发现，后人以其名「贝克」做为放射性物质活度的单位，但放射性这名词却为玛丽所创。
在用化学方法从矿中萃取铀以后，她注意到剩余的残渣较纯铀更具放射性。她下结论说除了铀以外，铀矿中含有新的元素，也具有放射性，因而导致他们发现钋与镭。他们在很困难的条件下，不眠不休地工作四年以上，才从铀矿中分离出上述的元素，并测定其化学性质。
他们对于放射性的研究终于在1903荣获诺贝尔物理奖。但是很不幸地，在三年之后，当彼埃在风雨中横跨马路时被压毙。从此彼埃在巴黎大学文理学院的教职由玛丽接任。这是该校650年来的第一位女性教授。在1910年放射学大会决定采用居里作为放射性的基本单位。一年之后居里夫人荣获诺贝尔化学奖，以表扬她发现钋和镭。她是第一位获得两个诺贝尔奖的科学家。她的余生则致力于镭的用途，例如用镭治疗癌。居里夫人于1934年7月4日罹患恶性贫血而逝世，过度的劳累是她致病的重要原因。
