Polonium blev opdaget af Marie Sklodowska Curie, en polsk kemiker, i 1898. Hun opnåede polonium fra pitchblende, et materiale der indeholder uran, efter bemærke, at uraffineret pitchblende var mere radioaktivt end uranet, der var adskilt fra det. Hun begrundede, at pitchblende skal indeholde mindst et andet radioaktivt element. Curie havde brug for at forfine flere tons pitchblende for at opnå små mængder polonium og radium, et andet radioaktivt element, der blev opdaget af Curie. Et ton uranmalm indeholder kun ca. 100 mikrogram (0,0001 gram) polonium.

På grund af dets knaphed produceres polonium normalt ved at bombardere bismuth-209 med neutroner i en atomreaktor. Dette danner bismuth-210, som har en halveringstid på 5 dage. Bismuth-210 henfalder til polonium-210 gennem beta-henfald. Milligram-mængder polonium-210 er produceret ved denne metode.

Polonium-210 er en meget stærk emitter af alfapartikler. Et enkelt gram polonium-210 skaber 140 watt varmeenergi og betragtes som en letvægtskilde til termoelektrisk kraft til rumfartøjer. Polonium-210 har en halveringstid på 138,39 dage.

Poloniums mest stabile isotop, polonium-209, har en halveringstid på 102 år. Det forfalder til bly-205 gennem alfa-henfald. Polonium -209 fås fra Oak Ridge National Laboratory til en pris af ca. $ 3200 pr. Mikrokurie.

Polonium kan bruges til at eliminere statisk elektricitet i maskiner, der er forårsaget af processer såsom rullning af papir, tråd eller ark metal, selvom andre materialer, der udsender beta-partikler, mere almindeligt anvendes til dette formål. Polonium bruges også i børster til fjernelse af støv fra fotografiske film, skønt poloniet skal forsegles omhyggeligt for at beskytte brugeren mod kontaminering. Polonium kombineres også med beryllium for at danne neutronkilder.