Plütonyum uranyum atomlarının bölünmesi veya bölünmesiyle yapılır. Bu işlem sırasında, bazı uranyum-238 izotopları bölünmüş atomlar tarafından verilen bir nötron kazanır ve yeni uranyum-239 izotopları oluşturur. sonunda çürükleri gibi plütonyum-239'a dönüşür.
Plütonyum ilk kez 1941'de Kaliforniya Berkeley Üniversitesi'nde dört Amerikalı kimyacı tarafından keşfedildi. Ancak, II. Dünya Savaşı nedeniyle ABD hükümeti, onları 1948'e kadar gizli tutmaya zorladı. Tipik olarak yalnızca bir nükleer reaktörde oluşturulabilen elementin, doğada bazı aşırı ve nadir jeolojik koşullar altında çok az miktarda plütonyum bulunduğu görülmüştür.
Her biri farklı sayıda nötron ve dolayısıyla farklı bir atomik kütleye sahip olan bilinen 15 plütonyum izotop vardır. 15 izotopun tümü, hızla çürükleri için yüksek oranda radyoaktifdir ve parçacık radyasyonu yaymalarına neden olur. Atomik plütonyum sayısı 94'dür, yani bu sahip olduğu elektronların sayısıdır.Plütonyum bir uranyum fisyonunun yan ürünü olmasına rağmen, nükleer santrallerde, oluşturulan plütonyumun bir kısmı da uranyum ile birlikte yanar ve elektrik oluşturur. Nükleer santralde yaratılan elektriğin yaklaşık üçte biri plütonyumdan geliyor.
