Wenn Pluto der Sonne am nächsten ist, sublimiert der gefrorene Stickstoff auf seiner Oberfläche, was bedeutet, dass er sich in Gas verwandelt und eine dünne Atmosphäre bildet. Wenn Pluto am weitesten von der Sonne entfernt ist, gefriert der Stickstoff in seiner dünnen Atmosphäre wieder und fällt als Schnee. Die Temperaturen können von -378 bis -396 Grad Fahrenheit reichen.
Pluto weist eine sehr geringe jahreszeitliche Temperaturschwankung auf, die jedoch groß genug ist, um eine kleine physikalische Veränderung auf der Oberfläche des Planeten und seiner Atmosphäre zu bewirken. Es wird angenommen, dass Pluto einen felsigen Kern hat, der von Eis verschiedener Gase umgeben ist. Wissenschaftler glauben, dass Stickstoff, Methan und Kohlendioxid den größten Teil des Eises auf der Oberfläche von Pluto bilden. Der Zwergplanet erhält während seiner wärmsten Perioden, wenn er der Sonne am nächsten ist, aufgrund der Sublimation der eisigen Gase eine dunstige Atmosphäre.
Diese Atmosphäre ist nicht dick genug, um einen Treibhauseffekt zu erzeugen, damit sich der Planet für ein klar definiertes Wettersystem ausreichend erwärmt. Das Dunstgas gefriert wieder und fällt als Schnee, wenn die Temperatur sinkt, während sich Pluto von der Sonne entfernt. Plutos Achse hat eine Neigung, die dazu führt, dass eine Seite länger der Sonne ausgesetzt ist und die andere längere Zeiträume der Dunkelheit hat. Dies beeinflusst zwar die Temperatur der Oberfläche, die Temperatur ändert sich jedoch nicht sehr stark, da Pluto aufgrund seiner Nähe zur Sonne keine große Menge an Licht oder Wärme erhält.