贝克勒尔发现了 天然放射性现象。他在研究荧光物质时，注意到一些物质能够自发放出射线，这些射线能够使周围的空气电离，产生电流。这种现象并不依赖于外部光源的照射，而是物质本身自发产生的，被称为天然放射性。贝克勒尔通过一系列实验，将含有放射性物质的纸片放在电离室内，发现电离室内的电流明显增强。进一步的研究表明，这种放射性现象不仅存在于荧光物质中，还存在于许多其他物质中，如铀和钍的化合物。
贝克勒尔的这一发现对于现代物理学的发展产生了深远的影响，揭示了原子核内部结构的复杂性，并为后来的放射性研究和核物理研究奠定了基础。由于这一发现，贝克勒尔在1903年与皮埃尔·居里夫妇一起获得了诺贝尔物理学奖。