冥王星的发现，是在一个非常巧合的且幸运的情况下发现的。在1930年，是在基于天王星、海王星运行进行研究时被一个发现错误的“断言”所发现海王星后还有一颗行星。美国亚利桑那州的Lowell天文台的ClydeW.Tombaugh由于不知道这个计算错误，对太阳系进行了一次非常仔细的观察，于是发现了冥王星。冥王星是太阳系九大行星中同太阳的平均距离最远，质量最小的一颗行星。它的密度只为每立方厘米1.8～2.1克，其质量是地球质量的0.0024倍，这不仅比水星质量小，甚至比月球质量还小。它的直径约为2400千米，比月球还要小。
在冥王星上有一个名叫查龙的卫星，它的直径为1180千米，因此对冥王星的大气层的情况知道得少知又少，科学家们推测，冥王星的大气可能是由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成。大气极其稀薄，地面压强只有少量微巴。冥王星的大气层可能只有在冥王星靠近近日点时才是气体；在其余的冥王星的年份中，大气层的气体凝结成固体。靠近近日点时一部分的大气可能散逸到宇宙中去，甚至可能被吸引到冥卫一上去。冥王星的轨道十分反常，有时候比海王星离太阳更近（从1979年1月开始持续到1999年2月）。冥王星的自转方向也与大多数其他行星的方向相反。冥王星与海王星的共同运动比为3:2，即冥王星的公转周期刚好是海王星的1.5倍。它的轨道交角也远离于其他行星。即使冥王星的轨道看到支好像要穿越海王星轨道似的，但实际上根本没有，所以，它们永远也不会碰撞。
冥王星从来没有被太空飞行器访问过，就连哈勃太空望远镜也只能观察到它表面上的大致容貌。因为它的距离太阳是非常遥远的，因此它表面的温度几乎接近零下240摄氏度。在冥王星上看来，太阳只不是一颗明亮的星星。
冥王星被去除太阳系是在2006年的8月。此段时间，在布拉格召开的国际天文联合会第26届大会上，来自各国天文界的权威代表经过投票表决后通过联合会决议，将原来九大行星中的冥王星列入矮行星之列。这意味着太阳系不再有九大行星。
按照国际天文学联合会的定义，一个天体要被称为行星，需要满足三个条件：围绕太阳公转、质量大到自身引力足以使它变成球体，并且能够清除其公转轨道周围的其他物体。同时满足上述三个条件的只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都是在1900年以前被发现的。而同样具有足够质量、成圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体称为“矮行星”，冥王星恰好符合这一定义，因此被国际天文学联合会确认是一颗“矮行星”。围绕太阳运转，形状不规则，也不能清除公转轨道周围物体的天体统称为“太阳系小天体”。众多太阳系小天体主要集中在火星和木星轨道之间，估计有50000多颗，现在已发现7000多颗。
一直以来，人们都认为太阳系九大行星，但通过这一决议，太阳系只有八大行星。其实从70多年前发现冥王星开始就颇受争议。1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时估错了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星。但是经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300千米，比月球还要小，等到冥王星的大小被确认，“冥王星是大行星”早已被写入教科书了。然而冥王星是一个异类。它个头太小，轨道太扁，有时竟跑到海王星轨道的内侧，而且轨道平面相对于地球轨道平面有很大的倾斜，而不像其他行星轨道基本上与地球轨道位于同一平面上。这些种种特征使它的地位相当不稳定，最终被“开除”到了太阳系外。