Mặc dù không ai biết chính xác sao Diêm Vương được tạo ra từ thứ gì, nhưng hầu hết các nhà khoa học đều đồng ý rằng nó là đá từ 50 đến 70 phần trăm, phần còn lại bao gồm các loại đá khác nhau. Lõi của sao Diêm Vương bao gồm đá dày đặc , trong khi các ices tạo thành lớp phủ lớn hơn, nhưng ít đặc hơn. Lớp vỏ bên ngoài của Sao Diêm Vương được cấu tạo bởi mêtan và sương giá nitơ.
Theo Nine Planets, sao Diêm Vương rất khó nghiên cứu vì nó ở rất xa Trái đất; nó quay quanh mặt trời từ khoảng cách hơn 3,67 tỷ dặm. Để so sánh, Trái đất quay quanh mặt trời ở khoảng cách chỉ khoảng 93 triệu dặm. Quỹ đạo của sao Diêm Vương cách xa mặt trời khoảng 39 lần quỹ đạo của Trái đất. Sao Diêm Vương là một phần của Vành đai Kuiper, là tập hợp của hàng triệu tảng đá, khối băng đông lạnh và sao chổi. Các vật thể trong Vành đai Kuiper là tàn tích còn sót lại từ khi hệ mặt trời hình thành. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng nếu sao Diêm Vương bị hất ra khỏi quỹ đạo và tiếp cận hệ mặt trời bên trong, nó sẽ mọc ra một cái đuôi khi bề mặt của nó thăng hoa.
Các nhà khoa học đã sử dụng mặt trăng lớn nhất của Sao Diêm Vương, Charon, để tìm hiểu thêm về hành tinh lùn. Bằng cách đo lượng, màu sắc và cường độ của ánh sáng phản chiếu từ Sao Diêm Vương và sau đó ghi nhận điều gì xảy ra khi Charon cản trở ánh sáng, các nhà khoa học đã có thể tìm ra kích thước và đặc điểm của Sao Diêm Vương một cách chính xác hơn.
