Estudió química y física en la Sorbona, entre otros con Charles Friedel del que se vuelve más tarde ayudante.
Era amigo cercano de Pierre Curie y Marie Curie.
Después del fallecimiento del Pierre Curie en 1906, le sucede como profesor en el Instituto del Radio.
Durante sus investigaciones sobre la radioactividad, descubre en el mineral de uranio el elemento actinio (en 1899).
En 1910, consigue con Marie Curie aislar una cantidad visible de radio.