Reconstrução da superfície de Plutão, a partir de fotos obtidas pelo HST. As imagens foram tiradas em fins de junho e início de julho de 1994, durante o período de uma rotação completa de Plutão, ou sejam 6,5 dias. As cores mais claras e mais escuras do mapa indicam diferenças na topografia e no material da superfície. Plutão tem 7.500 km de circumferência. (HST - STScI)

As observações efetuadas pelo HST mostraram que Plutão é avermelhado, muito semelhante a Tritão, enquanto que a superfície de Caronte é mais azulada. Isto quer dizer que os dois corpos devem ter composição e estruturas diferentes. Como Plutão é mais brilhante, isto sugere que ele tem uma superfície refletora mais alizada. Seu albedo é 0,55.

Estudos espectroscópicos identificaram a presença de N2, CO, CH4, and H2O congelados na superfície, sendo N2 o constituinte principal.

Pouco se sabe sobre a atmosfera de Plutão, mas deve provavelmente consistir principalmente de nitrogênio com algum monóxido de carbono e metano.

Ela é extremamente tênue e a pressão na superfície deve ser só de alguns microbar.

A atmosfera de Plutão só existe na forma gasosa quando Plutão está próximo do seu periélio. Durante a maior parte do longo ano de Plutão, que corresponde a 247,686 anos terrestre ou 90.467 dias terrestre, os gases atmosféricos estão congelados.

A temperatura da superfície de Plutão varia entre aproximadamente -235° C e -210° C (38 a 63 K). As regiões mais "mornas" correspondem às regiões que no visível parecem mais escuras, como mostra a figura no alto da página.

As áreas luminosas da superfície parecem ser cobertas com gelos de nitrogênio, com quantias menores de metano sólido, etano e monóxido de carbono.

A composição das áreas mais escuras da superfície de Plutão é desconhecida, mas pode conter material orgânico primordial ou ser devida a reações fotoquímicas causadas por raios cósmicos.

Interior de Plutão

Como a densidade de Plutão é bem próxima a 2 g/cm3 isto indica que sua composição é dominada por rochas hidratadas mas o planeta contém até 30% de gelo de água. Seu interior deve ser composto de um pequeno núcleo de ferro ou ferro-enxôfre, cercado por um manto de rochas de silicato e com uma camada de gelo em cima dela.