约里奥·居里夫妇的最主要的成就是发现了人工放射性。1934年，他们用钋的α射线轰击铝箔，发现当α源移去后，铝箔有放射性；其强度也随时间按指数规律下降。这种放射性是由α粒子打在铝-27上发出一个中子而形成磷-30，磷-30不稳定，又放射出正电子而形成的。实际上，他们已经发现了一种新的放射性物质磷-30：

这就是伊伦所发现的人工放射性。他们还发现了其他一些由α粒子所引起的核反应生成的人工放射性同位素。由于这一发现，他们在1935年获得诺贝尔化学奖。后来，F·约里奥·居里由于放射同位素在医学上应用的研究而当选为法国医学科学院院士。

约里奥·居里夫妇在正电子湮没、光子转化为电子对、从镭D（210Pb)中提取钋、用α粒子轰击轻元素产生核反应、人工放射性的发现、铀受中子轰击后生成的放射性产物等研究方面都做出了贡献。

约里奥·居里夫妇因合成新的放射性核素而共同获得了1935年诺贝尔化学奖