Sorbonnessa opiskellessaan Curie sai päätökseen vuonna 1878 fysiikan maisterintutkintoa vastaavan licence ès sciences -tutkinnon. Tutkinnon suorittamisen jälkeen hän pääsi oitis laboratorioapulaiseksi yliopistolle. Näihin aikoihin Curie teki ensimmäisen tieteellisen työn laskettuaan lämpösäteilyn aallonpituuden ja jatkoi veljensä avustamana tutkimuksiaan kiteiden parissa. Veljekset havaitsivat kidetutkimusten seurauksena, että kiteisiin kohdistuvan mekaanisen jännityksen seurauksena syntyy sähköinen jännite kiteen vastakkaisten pintojen välille. Tätä ilmiötä kutsutaan pietsosähköiseksi ilmiöksi. Laboratorioapulaisena Curie toimi vuoteen 1882 asti, jolloin hänet asetettiin pariisilaisen teollisuusfysiikan ja -kemian koulun (ESPCI) laboratoriotoiminnan johtoon. Curiesta tuli tohtori vasta vuonna 1895, vaikka oli tehnyt jo varsin mittavan uran. Tohtoriksi väittelemisen jälkeen hänet nimitettiin Sorbonnen yliopiston fysiikan professoriksi.[1]