Polonium werd ontdekt door Marie Sklodowska Curie, een Poolse chemicus, in 1898. Ze verkreeg polonium uit pitchblende, een materiaal dat uranium bevat, na het opmerken dat ongeraffineerde pekblende radioactiever was dan het uranium dat ervan werd afgescheiden. Ze redeneerde dat pitchblende minstens één ander radioactief element moest bevatten. Curie moest enkele tonnen pitchblende verfijnen om kleine hoeveelheden polonium en radium te verkrijgen, een ander radioactief element dat door Curie werd ontdekt. Een ton uraniumerts bevat slechts ongeveer 100 microgram (0,0001 gram) polonium.

Vanwege de schaarste wordt polonium meestal geproduceerd door bismut-209 te beschieten met neutronen in een kernreactor. Dit vormt bismut-210, dat een halfwaardetijd van 5 dagen heeft. Bismut-210 vervalt in polonium-210 door bèta-verval. Met deze methode zijn milligramhoeveelheden polonium-210 geproduceerd.

Polonium-210 is een zeer sterke emitter van alfadeeltjes. Een enkele gram polonium-210 produceert 140 watt aan warmte-energie en wordt beschouwd als een lichtgewicht warmtebron voor thermo-elektrische energie voor ruimtevaartuigen. Polonium-210 heeft een halfwaardetijd van 138,39 dagen.

Poloniums meest stabiele isotoop, polonium-209, heeft een halfwaardetijd van 102 jaar. Het vervalt tot lood-205 door alfa-verval. Polonium -209 is verkrijgbaar bij Oak Ridge National Laboratory voor ongeveer $ 3200 per microcurie.

Polonium kan worden gebruikt om statische elektriciteit te elimineren in machines die wordt veroorzaakt door processen zoals het rollen van papier, draad of vel metaal, hoewel andere materialen die bètadeeltjes uitstoten vaker voor dit doel worden gebruikt. Polonium wordt ook gebruikt in borstels voor het verwijderen van stof van fotografische films, hoewel het polonium zorgvuldig moet worden afgedicht om de gebruiker tegen verontreiniging te beschermen. Polonium wordt ook gecombineerd met beryllium om neutronenbronnen te vormen.