冥王星是最大的柯伊伯带天体。海王星的卫星海卫一，稍大于冥王星，在地质和大气上都与它相似，被认为是海王星捕获的柯伊伯带天体。阋神星也与冥王星不相上下，但严格来说并不是柯伊伯带的成员，一般被视为离散盘天体的成员。冥王星等大量柯伊伯带天体与海王星处于2：3的轨道共振中。因冥王星最先被发现，具有这种轨道共振的柯伊伯带天体称为“类冥天体”。

与柯伊伯带的其他成员一样，冥王星被认为是行星形成后剩余的微行星。这些微小天体属于太阳周围的原行星盘的一部分，但未能完全融合成一个完整的行星。大多数天文学家都认为冥王星处于当前位置，是由于海王星在太阳系形成初期突然发生行星迁移所致。当海王星向外迁移时，靠近原始柯伊伯带中的天体，俘获其中的一个绕其旋转，将部分天体锁定为共振状态，并将其他天体推入混沌轨道。离散盘是一个与柯伊伯带重叠的动态不稳定区域，离散盘天体被认为是通过与海王星迁移的共振相互作用而被推至当前位置的。2004年，位于法国尼斯的蔚蓝海岸天文台的亚历山德罗·莫比德利创建了一个计算机模型，海王星向柯伊伯带的迁移可能是由木星与土星之间的1：2共振形成触发的。引力推动天王星和海王星进入更高的轨道，并导致它们互换轨道位置，最终使海王星到太阳的距离增加了一倍。由此产生的物体从原始柯伊伯带被逐出，也可以解释太阳系形成六亿年后的后期重轰炸期和木星特洛伊小行星的起源。在海王星迁移之前，冥王星在一个离太阳大约33天文单位的近圆形轨道上运行，之后海王星迁移干扰了冥王星的初始轨道并将其共振捕获。尼斯模型计算时需要在原始微行星盘中包含约1000个冥王星大小的天体，其中包括海卫一和阋神星。

冥王星与地球的距离过于遥远，使其难以被深入研究和探索。2015年7月14日，NASA的新视野号太空探测器飞越了冥王星系统，提供了许多信息。

冥王星的视星等平均为15.1，在近日点增亮至13.65要想看到它，需要大约30厘米口径的望远镜。冥王星看起来像星星，即使在大型望远镜中也看不到圆盘，它的角直径只有0.11秒。冥王星最早的地图是1980年代后期制作的，在冥卫一对其近距离掩食期间，通过对冥王星-冥卫一系统的总体平均亮度的变化进行观测。例如，掩盖冥王星上表面的亮区比掩盖暗区的总亮度变化更大。大量观察结果数据交由计算机处理，创建亮度地图。这种方法也可以跟踪亮度随时间的变化。更好的地图是由哈勃太空望远镜拍摄的图像生成的，有更高的分辨率并且显示更多细节，亮度变化精确到数百千米范围，包括极地地区和大的亮区。