وقتی پلوتو به خورشید نزدیک‌تر می‌شود، یخ‌های سطح آن ذوب می‌شوند و به‌طور موقت جو رقیقی را تشکیل می‌دهند که بیشتر از نیتروژن و مقداری متان تشکیل شده است. گرانش ناچیز پلوتو که کمی بیش از یک‌بیستم گرانش زمین است، موجب می‌شود که این اتمسفر درمقایسه با جو زمین، تا ارتفاعی بسیار بالاتر گسترش یابد.

وقتی سیاره کوتوله از خورشید دورتر می‌شود، ظاهرا بخش عمده‌ی جو آن یخ می‌زند و ناپدید می‌شود. بااین‌حال در زمانی که پلوتو دارای جو است، احتمالا می‌تواند بادهای شدیدی را تجربه کند. این جو همچنین دارای تغییراتی در روشنایی است که علت آن را می‌توان امواج گرانشی یا جریان هوا برفراز کوه‌ها دانست.

هرچند اتمسفر پلوتو رقیق‌تر از آن است که امروزه به مایعات امکان جاری‌شدن بدهد، ممکن است عناصر مایع در گذشته روی سطح باستانی سیاره کوتوله درجریان بوده باشند. نیوهورایزنز تصویر دریاچه‌ای یخ‌زده را در منطقه تامبا ثبت کرد که به‌نظر می‌رسید در نزدیکی‌اش آبراه‌های باستانی وجود داشت. پلوتو در مقطعی از تاریخش می‌توانست اتمسفری تقریبا ۴۰ برابر ضخیم‌تر از جو مریخ داشته باشد.

در سال ۲۰۱۶، دانشمندان اعلام کردند که ممکن است با استفاده از داده‌های نیوهورایزنز، ابرهایی را در جو پلوتو مشاهده کرده باشند. پژوهشگران هفت عارضه‌ی درخشان را دیدند که در نزدیکی مرز روشنایی و تاریکی قرار داشتند. این محدوده معمولا محل تشکیل ابرها است. این ابرهای احتمالی همگی در ارتفاع پایین و تقریبا یک‌اندازه بودند که نشان می‌دهد عارضه‌هایی مجزا هستند. ترکیب ابرها اگر واقعا وجود داشته باشند، احتمالا استیلن، اتان و هیدروژن سیانید خواهد بود.

چرا پلوتون دیگر سیاره نیست؟ در ماه اوت ۲۰۰۶، اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) جایگاه پلوتون را به «سیاره کوتوله» تنزل داد. این اتفاق بدان معنی بود که از آن پس، فقط جهان‌های سنگی درونی منظومه شمسی و غول‌های گازی محدوده‌ی بیرونی سیاره به‌حساب می‌آیند.

یا به عبارت دیگه

در سال 2006، اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی (IAU) یک تعریف جدید برای سیاره ارائه داد. طبق این تعریف، یک سیاره باید سه شرط زیر را داشته باشد: 1_به دور خورشید بچرخد: پلوتو به دور خورشید می‌چرخد. 2_جرم کافی داشته باشد تا گرانش خودش آن را به شکل کروی درآورد: پلوتو جرم کافی برای این کار را دارد. 3_محدوده مداری خود را از سایر اجرام پاکسازی کرده باشد: اینجاست که پلوتو مشکل دارد. پلوتو نتوانسته است محدوده مداری خود در کمربند کویپر را از سایر اجرام پاکسازی کند. به عبارت دیگر، اجرام دیگری با اندازه و جرم مشابه در مدار پلوتو وجود دارند. به همین دلیل، پلوتو دیگر به عنوان یک سیاره کامل در نظر گرفته نمی‌شود و به دسته جدیدی به نام "سیاره کوتوله" (Dwarf Planet) طبقه‌بندی شده است. سیاره‌های کوتوله شرایط 1 و 2 را دارند، اما شرط 3 را ندارند.

آیا پلوتون قمر دارد؟ پلوتو پنج قمر دارد: شارون، استوکس، نیکس، سربروس و هیدرا که از این بین، شارون نزدیک‌ترین قمر به پلوتون و هیدرا دورترین قمر از آن است

در سال ۱۹۷۸، اخترشناسان کشف کردند که پلوتو قمر بسیار بزرگی دارد که تقریبا نصف اندازه‌ی خود سیاره کوتوله است. این قمر با الهام از موجود روان‌بر در اساطیر یونان که ارواح را به جهان زیرین هدایت می‌کرد، شارون یا خارون نامیده شد.

از آنجایی که شارون و پلوتو از نظر اندازه بسیار شبیه یکدیگر هستند، مدار آن‌ها با بیشتر سیاره‌ها و قمرهایشان متفاوت است. پلوتو و شارون تا حد زیادی مثل منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی، هردو به‌دور نقطه‌ای در فضا می‌چرخند که بین آن‌ها قرار دارد. به‌همین دلیل، دانشمندان از پلوتو و شارون به‌عنوان سیاره کوتوله دوتایی، سیاره دوگانه یا منظومه دوتایی یاد می‌کنند.

فاصله‌ی پلوتو و شارون از یکدیگر فقط ۱۹٬۶۴۰ کیلومتر است. گردش شارون به دور پلوتو ۶٫۴ روز زمینی طول می‌کشد و یک چرخش پلوتو به دور خود (یک روز پلوتون) نیز به همین مقدار زمان نیاز دارد. دلیل این امر این است که شارون برفراز نقطه‌ای یکسان روی سطح پلوتو شناور است و همواره همان سمت قمر از روی سیاره کوتوله دیده می‌شود. به این پدیده، قفل کشندی می‌گوید. درحالی‌که پلوتو دارای رنگ مایل به قرمز است، شارون بیشتر مایل به خاکستری به‌نظر می‌آید. این قمر ممکن است در روزهای اولیه‌ی شکل‌گیری‌اش حاوی اقیانوس زیرسطحی بوده باشد؛ اما امروزه احتمالا نمی‌تواند از چنین عارضه‌ای پشتیبانی کند. منظومه‌ی پلوتون و شارون درمقایسه با اکثر سیاره‌ها و قمرهای منظومه شمسی، نسبت به خورشید به پهلو واژگون شده است. مشاهدات نیوهورایزنز از شارون، وجود دره‌هایی را روی سطح این قمر آشکار کرد. بزرگ‌ترین دره‌ی شارون ۹٫۷ کیلومتر عمق دارد و توده‌ای بزرگ از صخره‌ها و فرورفتگی‌ها به طول ۹۷۰ کیلومتر در میانه‌ی قمر کشیده شده است. بخشی از سطح قمر در نزدیکی یک قطب با ماده‌ای بسیار تیره‌تر از سایر نقاط پوشیده شده است. بیشتر سطح شارون مشابه مناطق پلوتو عاری از دهانه است که نشان می‌دهد این قمر کاملا جوان و از نظر زمین‌شناسی فعال است. دانشمندان شواهدی از رانش زمین را روی سطح شارون رصد کرده‌اند که اولین مشاهده‌ی چنین عارضه‌هایی در کمربند کویپر محسوب می‌شود. این قمر همچنین ممکن است فرم اختصاصی خود از تکتونیک صفحه‌ای را داشته باشد؛ پدیده‌ای که روی زمین عامل ایجاد تغییرات زمین‌شناسی است. در سال ۲۰۰۵، دانشمندان به‌منظور آمادگی برای ماموریت نیوهورایزنز ناسا، با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل از پلوتو عکس‌برداری کردند و دو قمر کوچک دیگر این سیاره کوتوله را یافتند. این قمرها که نیکس و هیدرا نام گرفتند، دو و سه برابر بیشتر از مسافت بین شارون و پلوتو، از سیاره کوتوله فاصله دارند. براساس اندازه‌گیری‌های نیوهورایزنز، طول و عرض نیکس به ترتیب ۴۲ و ۳۶ کیلومتر تخمین زده می‌شود؛ درحالی‌که هیدرا ۵۰ کیلومتر طول و ۳۰ کیلومتر عرض دارد. احتمال می‌رود که سطح هیدرا عمدتا از یخ‌آب پوشیده شده باشد.