Suprafața și interiorul
New Horizons a observat doar o emisferă a lui Pluto. Acea emisferă este dominată de Tombaugh Regio, o câmpie albă în formă de inimă. Jumătatea vestică a Tombaugh Regio este Sputnik Planitia, o câmpie netedă de gheață de azot fără cratere de impact. Lipsa craterelor arată că Sputnik Planitia este o entitate foarte tânără și, prin urmare, că Pluto are probabil o anumită activitate geologică. Tombaugh Regio este înconjurată de regiuni mai puțin netede care conțin câteva lanțuri muntoase. Acești munți sunt făcuți din gheață de apă, care probabil plutesc în gheața de azot din jur. Latitudinile nordice mai înalte sunt acoperite de câmpii mai întunecate. La vest de Tombaugh Regio se află cea mai întunecată regiune de pe Pluto. Inițial supranumită „balena” pentru forma sa, iar mai târziu a fost botezată Cthulhu Regio, această regiune are o topografie variată, cu câmpii, eșaloane, munți și cratere. Culoarea întunecată a acestei regiuni provine de la compușii organici numiți tholine.
Reflectivitatea medie a lui Pluto, sau albedo, este de 0,72 (i.e., el returnează 55% din lumina care îl lovește), în comparație cu 0,1 pentru Lună și 0,8 pentru Triton. Cu toate acestea, acest albedo mediu cuprinde o gamă largă de reflexivități, Cthulhu Regio având o reflexivitate de la 0,1 la 0,2, iar Tombaugh Regio având o reflexivitate de la 0,8 la 1.
Primele măsurători spectroscopice în infraroșu brut (vezi spectroscopie), efectuate în 1976, au dezvăluit prezența metanului solid pe suprafața lui Pluto. Cu ajutorul noilor instrumente terestre disponibile la începutul anilor 1990, observatorii au descoperit ghețuri de apă, monoxid de carbon și azot molecular. Deși semnătura spectrală a azotului este în mod intrinsec foarte slabă, acum este clar că această substanță trebuie să fie constituentul dominant al suprafeței. Metanul este prezent atât sub formă de pete de gheață de metan pur, cât și ca o „soluție” înghețată de metan în gheața de azot.
Pluto are o densitate de 1,85 grame pe centimetru cub, iar Charon are o densitate de 1,7 grame pe centimetru cub. Aceste valori sugerează că ambele corpuri sunt compuse dintr-o fracțiune semnificativă de materiale, cum ar fi roci silicatice și compuși organici mai densi decât gheața de apă (care are o densitate de 1 gram pe cm cub). Densitatea mai mică a lui Charon poate proveni de la faptul că acesta este mai poros sau că are o fracțiune mai mică de rocă. Pluto, la fel ca sateliții înghețați ai lui Jupiter și Saturn, are probabil un nucleu interior stâncos înconjurat de o manta groasă de gheață de apă. Azotul înghețat, monoxidul de carbon și metanul observate pe suprafața sa se prezintă sub forma unui strat relativ subțire, similar cu stratul de apă de la suprafața Pământului. Sputnik Planitia este un bazin adânc care s-ar putea să se fi format ca urmare a unui impact. Este situat pe axa de maree a lui Pluto; adică, se află pe partea opusă a planetei pitice față de Charon. Locația lui Sputnik Planitia necesită existența unei mase suplimentare sub ea, iar această masă suplimentară poate proveni de la un ocean subteran aflat deasupra nucleului stâncos și sub mantaua de gheață de apă.
.