用皮埃尔的验电器，她发现铀射线能让样品周围的空气导电。利用该技术，她得出首个研究结论，铀化合物的活性仅取决于其数量。她推测，辐射不是分子间某种相互作用造成的，而是来自原子本身。这一假说是否定自古流传的原子不可分割论的重要一步。1897年，女儿伊雷娜·约里奥-居里降生。为了养家，玛丽开始在巴黎高等师范学校兼课。她没有专业的实验室，她的实验室是大部分研究巴黎高等物理化工学院校园旁的一个棚屋改装而成的。这个棚屋以前是一所医学院的解剖室，通风差，常漏水。他们当时不了解放射性对健康的不利影响，因而没有采取防护措施