Plutoniul se formează în mod natural în inima unei stele aflate sub supraviețuire, împreună cu aproape toate elementele grele din univers. Nu se găsește pe Pământ din cauza instabilității sale. Cel mai stabil izotop al plutoniului natural are un timp de înjumătățire de numai 82.000.000 de ani și este epuizat cu mult înainte ca acesta să poată fi preluat în formarea planetară. Cu toate acestea, oamenii au reușit să creeze în mod artificial plutoniu.
Primul eșantion de oameni de plutoniu produs vreodată a fost făcut la Universitatea din California în 1941. Cercetătorii de la universitate au bombardat o probă de uraniu-238 cu nuclei de heliu până când a format neptuniu-238. Acest izotop are un timp de înjumătățire scurt. În câteva zile, proba a căzut în plutoniu-238.După cel de-al doilea război mondial, Statele Unite au extras plutoniul din tijele de combustibil uranic uzate pe scară industrială. Plutonium-239 este deosebit de util pentru producția de arme și civile. Această activitate a durat timp de decenii până în anii 1970, când președintele Ford a emis un ordin executiv de suspendare a producției de plutoniu în instalațiile civile de teama de proliferare nucleară. Mai multe națiuni, cum ar fi Franța, Japonia și Rusia, au investiții substanțiale în reprocesarea la scară largă și au continuat să producă plutoniu din uraniul uzat. Plutoniul poate fi folosit pentru a produce arme nucleare și pentru a genera energie nucleară.