冥王星の見かけの等級は14等級以下。観測には望遠鏡が必要となる。冥王星を容易に見るためには、望遠鏡の口径は約30cm以上が望ましい。非常に巨大な望遠鏡で観測しても、冥王星の角直径はわずか0.15″しかないため、恒星と同じように点状に見える。冥王星の色は、わずかに黄色がかった明るい茶色。カロンが発見されたことにより、冥王星は最初の推定よりもずっと小さいことが明らかになり、必然的に冥王星のアルベド（光を反射する度合い）の見積もりは上方修正された。現在の推定では、冥王星のアルベドは、かなり高いアルベドを持つ金星よりもわずかに低い程度だと考えられている。冥王星の距離が非常に遠く、望遠鏡の技術にも限界があるため、現在でも冥王星の表面の詳細な写真を直接的に得るのは不可能である。ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した画像から、表面の明暗や模様などがわずかに分かる。
1985年から1990年にかけて、カロンによる冥王星の食（掩蔽）が地球から観測できる位置関係になったため、食の進行に伴う明るさの変化をコンピュータで処理することによって、地表の明るさの精密な分布地図が得られた。例えば、冥王星上で明るい点が食されると、暗い点が食されたときよりも全体の明るさは大きく変化する。この技術を用いて、冥王星 - カロン系全体の平均の明るさとその変化を時間とともに追っていくことができた。このような位置関係になるのは冥王星が1回公転する間に2回しかなく、次回は22世紀初頭である。
