Polonium upptäcktes av Marie Sklodowska Curie, en polsk kemist, 1898. Hon erhöll polonium från pitchblende, ett material som innehåller uran, efter märker att oraffinerad pitchblende var mer radioaktiv än uranet som separerades från det. Hon resonerade att pitchblende måste innehålla minst ett annat radioaktivt element. Curie behövde förfina flera ton pitchblende för att få små mängder polonium och radium, ett annat radioaktivt element som Curie upptäckte. Ett ton uranmalm innehåller endast cirka 100 mikrogram (0,0001 gram) polonium.

På grund av sin brist produceras polonium vanligtvis genom att bombardera vismut-209 med neutroner i en kärnreaktor. Detta bildar vismut-210, som har en halveringstid på 5 dagar. Vismut-210 förfaller till polonium-210 genom betaförfall. Milligrammängder polonium-210 har producerats med denna metod.

Polonium-210 är en mycket stark emitter av alfapartiklar. Ett enda gram polonium-210 skapar 140 watt värmeenergi och betraktas som en lätt värmekälla för termoelektrisk kraft för rymdfarkoster. Polonium-210 har en halveringstid på 138,39 dagar.

Poloniums mest stabila isotop, polonium-209, har en halveringstid på 102 år. Det sönderfaller till bly-205 genom alfa-sönderfall. Polonium -209 är tillgängligt från Oak Ridge National Laboratory till en kostnad av cirka $ 3200 per mikrokuri.

Polonium kan användas för att eliminera statisk elektricitet i maskiner som orsakas av processer som rullning av papper, tråd eller ark metall, även om andra material som avger betapartiklar används oftare för detta ändamål. Polonium används också i borstar för att avlägsna damm från fotografiska filmer, även om poloniet måste förseglas försiktigt för att skydda användaren från kontaminering. Polonium kombineras också med beryllium för att bilda neutronkällor.