Nguồn gốc và đặc điểm của Sao Diêm Vương từ lâu đã là câu hỏi khó đối với các nhà thiên văn học. Trong thập niên 1950 có ý kiến cho rằng Sao Diêm Vương là một vệ tinh đã thoát khỏi Sao Hải Vương, bị vệ tinh lớn nhất hiện nay của ngôi sao này là Triton đẩy bắn ra khỏi quỹ đạo. Ý kiến này đã bị chỉ trích nhiều bởi, như được giải thích ở trên, thực tế Sao Diêm Vương không bao giờ tới gần hành tinh.[87]

Từ năm 1992, các nhà thiên văn học đã bắt đầu khám phá ra nhiều vật thể băng nhỏ phía ngoài Sao Hải Vương tương tự như Sao Diêm Vương không chỉ ở quỹ đạo mà cả ở kích thước và thành phần. Vành đai này, được gọi là Vành đai Kuiper theo một trong những nhà thiên văn học người lần đầu tiên xác định tính chất của các vật thể bên ngoài Sao Hải Vương, được tin là nguồn gốc của nhiều sao chổi chu kỳ ngắn. Các nhà thiên văn học hiện tin rằng Sao Diêm Vương là vật thể lớn nhất[12] đã biết trong các vật thể thuộc vành đai Kuiper (KBOs). Giống như các vật thể KBOs khác, Sao Diêm Vương có các đặc điểm chung với các sao chổi; ví dụ, gió mặt trời dần thổi bay bề mặt Sao Diêm Vương vào vũ trụ, theo cách một sao chổi.[88] Nếu Sao Diêm Vương bị đặt ở gần Mặt Trời như Trái Đất, nó cũng sẽ có một cái đuôi như các sao chổi.[89]

Dù Sao Diêm Vương là vật thể lớn nhất trong vành đai Kuper đã được phát hiện, Triton, hơi lớn hơn Sao Diêm Vương lại có nhiều đặc điểm khí quyển và thành phần địa chất giống với Sao Diêm Vương và được tin rằng cũng là một vật thể bị bắt khỏi Vành đai Kuiper.[90] Eris (xem bên dưới) cũng lớn hơn Sao Diêm Vương nhưng không bị coi hoàn toàn là một thành viên của Vành đai Kuiper. Thay vào đó, nó được coi là một thành viên của đám vật thể được gọi là đĩa phân tán.

Một số lượng lớn vật thể trong Vành đai Kuiper, như Sao Diêm Vương, có cộng hưởng quỹ đạo 3:2 với Sao Hải Vương. Các vật thể vành đai Kuiper có cộng hưởng quỹ đạo kiểu này được gọi là "plutino", theo tên Pluto.[91]