Considerat fins el 2006 un planeta (tradicionalment, el novè del sistema solar, atenent la seva proximitat al Sol), arran de la revisió que la Unió Astronòmica Internacional feu de la classificació dels objectes que orbiten al voltant del Sol, a partir d’aquell any Plutó passà a ser classificat com a planeta nan.
L’òrbita de Plutó al voltant del Sol té un semieix major de 5.906,38 km (39,48 UA), amb un període orbital de 248 anys. Presenta, per tant, una ressonància 3:2 amb Neptú, essent el seu període orbital exactament 1,5 vegades el de Neptú. Té una òrbita molt excèntrica (e = 0,2488), amb una forta inclinació respecte al pla de l’eclíptica (i = 17,16°).
L’existència de Plutó fou proposada per Percival Lowell a partir de consideracions teòriques i quan no l’havia observat ningú. Aquestes consideracions es basaven en el fet que les pertorbacions de l’òrbita de Neptú podien ésser produïdes per un astre aleshores desconegut, i també en el fet que la massa de Neptú no és suficient per a explicar les pertorbacions d’Urà. Plutó fou descobert, finalment, per Clyde Tombaugh el 1930. És un cos molt poc brillant, la seva magnitud aparent és de 14,7 i, per tant, només és visible amb l’ajut de grans telescopis. A més d’això, mesures fotomètriques indicaren que la seva brillantor varia un 20% cada 6,39 dies, la qual cosa feu suposar que girava sobre ell mateix en aquest període i que la variació de la brillantor era deguda al fet que canvien les regions de la superfície dirigides cap a la Terra. Tanmateix, el 1978 fou descobert Caront, satèl·lit de Plutó que l’orbita a poca distància, a uns 20.000 km, i que té un diàmetre de 1.208 km; atès que el diàmetre de Plutó és de 2.372 km, es proposa que el sistema Plutó-Caront s’ha de considerar realment un planeta doble.
El telescopi espacial Hubble ha permès descobrir quatre satèl·lits més (de dimensions molt menors): Nix i Hidra (2005), Cèrber (2011) i Stix (2012). D’altra banda, l’única sonda que ha arribat al planeta és la New Horizons, que després d’un viatge de més de 9 anys, el 4 de juliol de 2015 efectuà la màxima aproximació al planeta (uns 12.500 km).
Estructura interna i atmosfera
Se suposa que Plutó és constituït per un nucli rocós que ocupa un 70% del volum del planeta (1.700 km de diàmetre) envoltat per un mantell de gel d’aigua. El decaïment radioactiu d’alguns elements del nucli podria aportar escalfor suficient per a mantenir en estat líquid la part més interna d’aquest mantell. La capa més exterior del planeta està formada per gel de nitrogen, amb traces de metà i monòxid de carboni.
La sonda espacial New Horizons posà en evidència que, contràriament al que es pensava, Plutó té atmosfera, si bé molt tènue. És composta per nitrogen, metà i monòxid de carboni, que es troben en equilibri amb els gels de la superfície.
Origen
Donades les característiques de l’òrbita, en particular les elevades excentricitat i inclinació, fan pensar que Plutó té un origen diferent del dels planetes del sistema solar. En un primer moment, les característiques similars de Plutó amb el satèl·lit de Neptú, Tritó, i el fet que aquest tingui també una òrbita peculiar (en aquest cas es tracta d’una òrbita retrògrada al voltant de Neptú), feren pensar que hi havia hagut alguna mena de connexió entre aquests dos cossos i que potser Plutó havia estat en algun moment un satèl·lit de Neptú que havia acabat escapant de la seva atracció. Amb el descobriment, l’any 1992, dels primers objectes transneptunians (petits objectes situats més enllà de l’òrbita de Neptú amb característiques físiques i orbitals similars a les de Plutó), es començà a pensar que Tritó, Plutó i Caront eren, en realitat, part d’aquest tipus d’objectes, que tenen el seu origen en el cinturó de Kuiper, un gran núvol situat entre 30 i 50 UA del Sol que se suposa poblat d’una gran quantitat de cossos. En l’actualitat, doncs, Plutó és considerat com un membre del cinturó de Kuiper.