Plutonium được tạo ra thông qua quá trình phân hạch hoặc tách ra của các nguyên tử uranium. Trong quá trình này, một số đồng vị uranium-238 thu được một neutron do các nguyên tử tách ra, tạo thành đồng vị uranium-239 mới cuối cùng biến thành plutonium-239 khi chúng phân hủy.
Plutonium lần đầu tiên được phát hiện bởi bốn nhà hóa học Mỹ tại Đại học California Berkeley vào năm 1941. Tuy nhiên, do Chiến tranh thế giới thứ hai, chính phủ Hoa Kỳ buộc họ phải giữ bí mật về khám phá này cho đến năm 1948. Mặc dù plutonium nói chung được coi là một người- nguyên tố được tạo ra mà thường chỉ có thể được tạo ra trong lò phản ứng hạt nhân, một lượng cực nhỏ plutonium đã được tìm thấy trong tự nhiên dưới một số điều kiện địa chất khắc nghiệt và hiếm gặp.
Có 15 đồng vị plutonium đã biết, mỗi đồng vị có số neutron khác nhau và do đó có khối lượng nguyên tử khác nhau. Tất cả 15 đồng vị đều có tính phóng xạ cao vì chúng nhanh chóng phân rã, khiến chúng phát ra bức xạ hạt. Số nguyên tử của plutonium là 94, có nghĩa đây là số electron mà nó có.
Mặc dù plutonium là sản phẩm phụ của quá trình phân hạch uranium, trong các nhà máy điện hạt nhân, một số plutonium được tạo ra cũng cháy cùng với uranium và tạo ra điện. Gần một phần ba lượng điện được tạo ra trong nhà máy điện hạt nhân là từ plutonium.