[[Plutoni-238]] có chu kỳ bán rã 88 năm và phát ra các [[hạt alpha|hạt anpha]]. Nó là một nguồn cung cấp nhiệt trong các [[máy phát điện hạt nhân]], một loại động cơ cung cấp điện cho [[tàu không gian]]. [[Plutoni-240]] có tỷ lệ phân hạch tự phát cao, làm tăng thông lượng neutron của bất kỳ mẫu nào. Sự có mặt của plutoni-249 hạn chế khả năng sử dụng của các mẫu trong vũ khí hạt nhân hoặc nhiên liệu hạt nhân, và xác định [[Cấp phản ứng plutoni|cấp]] của nó. Các đồng vị của plutoni đắt và khó tách, vì thế các đồng vị riên biệt thường được sản xuất trong các lò phản ứng chuyên dụng.
Plutoni được một nhóm nghiên cứu đứng đầu là [[Glenn T. Seaborg]] andvà [[Edwin McMillan]] tổng hợp đầu tiên năm 1940 tại [[Đại học California tại Berkeley|Đại học California, Berkeley]] bằng cách bắn phá [[urani 238|urani-238]] bởi [[Deuteri|hạt nhân deuteron]]. McMillan đặt tên nguyên tố mới theo tên [[Sao Diêm Vương|Pluto]] ([[Sao Diêm Vương]]), và Seaborg đề nghị kí hiệu nó là [[P.U.|Pu]]. Sau đó, một lượng nhỏ plutoni ở dạng vết cũng được phát hiện trong tự nhiên. Việc tạo ra plutoni được sử dụng với lượng lớn lần đầu tiên trong phần chính của [[dự án Manhattan]] suốt [[chiến tranh thế giới thứ hai|chiến tranh thế giới thứ 2]], để tạo ra bom nguyên tử đầu tiên. Vụ [[thử hạt nhân]] đầu tiên, "[[Trinity (bom hạt nhân)|Trinity]]" (tháng 7 năm 1945), và bom nguyên tử lần thứ 2 được sử dụng để phá hủy thành phố ([[vụ ném bom nguyên tử xuống Hiroshima và Nagasaki|Nagasaki, Nhật Bản tháng 8 năm 1945]]), "[[Fat Man]]", cả hai lõi đều dùng plutoni-239. Các nghiên cứu thí nghiệm ảnh hưởng của plutoni đối với con người đã được tiến hành mà không có sự đồng ý trước, và một số tai nạn (''criticality accident''), gây chết người đã xảy ra trong và sau chiến tranh. Chất thải plutoni từ các [[nhà máy điện nguyên tử|nhà máy điện hạt nhân]] và từ việc [[giải trừ vũ khí hạt nhân]] được tạo ra trong suốt thời kỳ [[chiến tranh Lạnh|chiến tranh lạnh]] là những mối nguy hiểm cho môi trường. Các nguồn khác của plutoni trong môi trường như [[bụi phóng xạ]] từ các vụ thử hạt nhân trên mặt đất (hiện nay đã bị cấm).
