Quando Plutão está mais próximo do sol, o nitrogênio congelado em sua superfície sublima, o que significa que se transforma em gás, para fornecer uma atmosfera fina. Quando Plutão está mais longe do Sol, o nitrogênio em sua fina atmosfera se recongela e cai como neve. As temperaturas podem variar de -378 a -396 graus Fahrenheit.
Plutão tem uma variação muito pequena em suas temperaturas sazonais, mas a variação é grande o suficiente para produzir uma pequena mudança física na superfície do planeta e em sua atmosfera. Pensa-se que Plutão tem um núcleo rochoso rodeado por gelo de vários gases. Nitrogênio, metano e dióxido de carbono são o que os cientistas acreditam formar a maior parte do gelo na superfície de Plutão. O planeta anão adquire uma atmosfera nebulosa durante seus períodos mais quentes, quando está mais próximo do sol, devido à sublimação dos gases gelados.
Esta atmosfera não é espessa o suficiente para fornecer um efeito de estufa para o planeta aquecer o suficiente para um sistema climático bem definido. O gás nebuloso recongela e cai como neve quando a temperatura diminui à medida que Plutão se afasta do sol. O eixo de Plutão tem uma inclinação que faz com que um lado tenha uma exposição prolongada ao sol e o outro tenha longos períodos de escuridão. Embora isso afete a temperatura da superfície, a temperatura não muda muito porque Plutão não recebe uma grande quantidade de luz ou calor devido à sua proximidade do sol.