Był dwukrotnie żonaty: w 1874 ożenił się z córką Jules'a Jamina Lucie-Zoe-Marie Jasmin, która zmarła wkrótce po urodzeniu ich syna Jeana[potrzebny przypis], który został fizykiem; w 1890 ożenił się z Louise Désirée Lorieux.
W 1896 badał fosforescencję – chciał sprawdzić, czy promienie X odkryte przez Roentgena mają z nią związek. Fosforescencyjny minerał, będący rudą uranu, wystawił na światło słoneczne. Po długim naświetlaniu zawinął go w materiał światłoczuły (kliszę fotograficzną) oraz gruby, czarny papier nieprzepuszczający światła. Wywołana klisza okazała się zaczerniona. Becquerel odkrył, że ten minerał emituje niewidzialne promienie, jednak błędnie zinterpretował to jako fosforescencję (skutek wcześniejszego naświetlenia). Wynik swoich badań ogłosił 24 lutego 1986 na posiedzeniu Akademii Nauk w Paryżu. W późniejsze niepogodne dni odkrył przypadkowo, że minerał z uranem zaczernia kliszę pomimo braku naświetlenia – co ogłosił 2 marca, korygując swój błąd.
Becquerel prowadził dalsze jakościowe badania za pomocą klisz fotograficznych. Doprowadziły go do kolejnych błędnych wniosków, że promienie uranu ulegają odbiciu, załamaniu i polaryzacji, tak jak światło i inne fale elektromagnetyczne, co ogłaszał na kolejnych marcowych posiedzeniach Akademii Nauk. Fizycy, w tym sam Becquerel, porzucili temat jako nieciekawy i skupili się na dużo bardziej tajemniczych promieniach X. Tym razem błędy Becquerela doprowadziły do dwuletniego zastoju w badaniach nad promieniotwórczością. Dopiero w 1898 Maria Skłodowska-Curie podjęła dalsze badania nad promieniami uranu, co doprowadziło ją do szybkich odkryć. Pod ich wpływem dołączył do niej mąż Pierre i w 1899 również Becquerel. Odwołał swoje błędne wnioski z marca 1896[2].
↑Henri Becquerel: Recherches sur une propriété nouvelle de la matière. Activité radiante spontanée ou radioactivité de la matière. [w:] Mémoires de l'Académie des Sciences de l'Institut de France, t. 46 [on-line]. Internet Archive, 1903. [dostęp 2014-04-01]. (fr.).