Elevé dans les dédales du Muséum, Henri Becquerel s'imprègne jour après jour des leçons de son père et de son grand-père. Suivant fidèlement leurs traces, il entre à l'Ecole Polytechnique en 1872 puis à celle des Ponts et Chaussée, et en ressort ingénieur en 1877. Il travaille alors quelque temps comme assistant au Muséum d'Histoire Naturelle avant d'y occuper en 1892 la chaire de physique où s'étaient succédés son père et son grand-père avant lui. En 1895, il est également nommé professeur à l'Ecole Polytechnique. Mais c'est la recherche qui passionne réellement Henri Becquerel. Ses travaux le conduisent d'abord à étudier la polarisation rotatoire (1876), la phosphorescence (1882), la spectroscopie infrarouge (1883) ainsi que l'absorption de la lumière par les cristaux (1886). Minutieux dans sa méthode, grand expérimentateur, Becquerel doit néanmoins au hasard de découvrir la radioactivité. 

En 1895, suite à la mise en évidence des rayons X par l'Allemand Röntgen, il décide de s'attaquer au problème des radiations. Becquerel choisit de déposer des lames de sels d'uranium sur une plaque photographique et expose le tout au soleil, pensant que la lumière permet la radiation par excitation de la matière. Les premiers développements de plaques lui montrent la présence de légères impressions. Il croit alors avoir trouvé le phénomène recherché. Mais le 26 février 1896, le beau temps n'est pas au rendez-vous et le dispositif reste enfermé dans un placard. Le 1^er mars, avant de reprendre ses expériences, Becquerel vérifie l'état de son matériel et se rend compte que les plaques sont très fortement impressionnées. En l'absence de lumière, la seule explication possible est celui d'un rayonnement interne à l'uranium: la radioactivité est née. Becquerel continue à travailler sur le phénomène et met notamment en évidence les rayons alpha et bêta. En 1903, il partage le prix Nobel de Physique avec Pierre et Marie Curie.