Le radium est le plus dense des métaux alcalino-terreux, il est intensément radioactif et ressemble chimiquement au baryum. On le trouve en très faible quantité, sous forme combinée, dans la pechblende, un minerai d'uranium, ainsi que dans d'autre minéraux d'uranium. Les préparations de radium ont la propriété de rester à une température plus élevée que celle du milieu ambiant. Leur rayonnement radioactif est de trois types : alpha, bêta et gamma. Le radium peut aussi produire des neutrons lorsqu'il est mélangé à du béryllium.
Lorsqu'il est fraîchement préparé, le radium pur est d'une couleur blanche brillante, mais il noircit lorsqu'il est exposé à l'air (probablement par formation de nitrite). Le radium est luminescent (il émet une faible couleur bleue), il se décompose dans l'eau par formation d'hydroxyde de radium, et il est un peu plus volatile que le baryum.