Cuando Plutón está más cerca del sol, el nitrógeno congelado en su superficie se sublima, lo que significa que se convierte en gas, para proporcionar una atmósfera delgada. Cuando Plutón está más alejado del sol, el nitrógeno en su atmósfera delgada se congela y cae en forma de nieve. Las temperaturas pueden variar desde -378 a -396 grados Fahrenheit.
Plutón tiene una variación muy leve en sus temperaturas estacionales, pero la variación es lo suficientemente grande como para producir un pequeño cambio físico en la superficie del planeta y su atmósfera. Se cree que Plutón tiene un núcleo rocoso rodeado por los hielos de varios gases. El nitrógeno, el metano y el dióxido de carbono son lo que los científicos creen que forma la mayoría del hielo en la superficie de Plutón. El planeta enano adquiere una atmósfera brumosa durante sus períodos más cálidos, cuando está más cerca del sol debido a la sublimación de los gases helados.
Esta atmósfera no es lo suficientemente gruesa como para proporcionar un efecto invernadero para que el planeta se caliente lo suficiente como para un sistema meteorológico bien definido. El gas turbio se vuelve a congelar y cae en forma de nieve cuando la temperatura disminuye a medida que Plutón se aleja del sol. El eje de Plutón tiene una inclinación que hace que un lado tenga una exposición prolongada al sol y que el otro tenga períodos prolongados de oscuridad. Si bien esto afecta la temperatura de la superficie, la temperatura no cambia muy significativamente porque Plutón no recibe una gran cantidad de luz o calor debido a su proximidad del sol.