Плутоній утворюється в будь-якому ядерному реакторі, що працює на природному або низькозбагаченому урані, що містить в основному ізотоп ²³⁸U, при захопленні ним надлишкових нейтронів.

Плутоній – 239 не зустрічається в природі, ця речовина отримують штучно, опромінюючи нейтронами уран-238. Технологічно таке опромінення здійснюється у ядерних реакторах. Після опромінення уран із напрацюваннями плутонія відправляють на радіотехнічний завод, де хімічним способом витягують напрацьований плутоній.

Плутоній широко використовується як паливо для ядерних реакторів, а також як джерело енергії для космічних апаратів. Вартість чистого збройного плутонія складає близько $4000 за грам.

Плутоній отримують із природного ізотопу урану U238.