Sao Diêm Vương nhỏ vì nó có lực hấp dẫn rất thấp, gây ra bởi mật độ thấp ở 2,03 g /cm³. Mật độ của nó gần bằng một nửa sao Thủy, hành tinh nhỏ nhất trong số tám hành tinh trong hệ mặt trời. Lực hấp dẫn của nó chỉ bằng 5% của Trái đất.
Sao Diêm Vương có bán kính trung bình nhỏ hơn 20% so với Trái đất là 715 dặm. Không giống như nhiều hành tinh trong hệ mặt trời, sao Diêm Vương không phình ra ở tâm. Thay vào đó, bán kính của nó ở tâm giống như ở các cực và đường xích đạo của nó. Sao Diêm Vương có đường kính 1.430 dặm, khiến nó thậm chí còn nhỏ hơn cả mặt trăng. Bề mặt của Sao Diêm Vương bao gồm đá và băng.
Một nhà thiên văn học Hoa Kỳ đã phát hiện ra Sao Diêm Vương vào năm 1930 và lần đầu tiên xếp nó vào danh sách một hành tinh, khiến nó trở thành hành tinh nhỏ nhất trong hệ mặt trời. Nó bị giáng cấp xuống hành tinh lùn vào năm 2003 khi một vật thể lớn hơn, sau này được đặt tên là Eris, được quan sát bên ngoài Sao Diêm Vương và được cho là một hành tinh mới khác và người ta đã xem xét kỹ hơn vị trí của Sao Diêm Vương như một hành tinh. Năm 2006, Liên minh Thiên văn Quốc tế đã phát hành một bộ tiêu chí được sử dụng để phân loại các hành tinh lùn. Những yêu cầu này quy định rằng một hành tinh lùn phải có khối lượng vừa đủ để nó gần như tròn, phải quay quanh mặt trời, không được có mặt trăng và không được rõ ràng quỹ đạo xung quanh nó.
