Desde que foi encontrado em 1930, Plutão permaneceu sendo o nono planeta do Sistema Solar, até que a descoberta em 2005 de um novo corpo celeste, posteriormente denominado Éris, de dimensões semelhantes, colocou em xeque a definição do que de fato seria um planeta. As discussões prosseguiram até o ano seguinte, quando decidiu-se criar uma categoria distinta para esses corpos, maiores que asteroides, mas substancialmente menores que os demais planetas. Passaram a partir de então a ser denominados planetas anões e caracterizam-se por, embora sejam esféricos como um planeta, suas dimensões reduzidas tornarem-nos incapazes de varrer sua órbita, ou seja, sua força gravitacional não é suficiente para atrair corpos menores nas proximidades. Atualmente encontram-se nessa categoria cinco corpos celestes, dentre os quais apenas um se localiza entre as órbitas de Marte e Júpiter (Ceres), enquanto os demais se encontram próximos ou além da órbita de Netuno, sendo que estes últimos recebem a denominação particular de plutinos em alusão à importância histórica do antigo planeta.
O menor planeta anão e também o mais próximo do Sol, Ceres, situa-se entre as órbitas de Marte e Júpiter, numa região povoada por inúmeros corpos menores denominada Cinturão de Asteroides. Com um formato aproximadamente esférico, Ceres é visto como um planeta embrionário que não atingiu porte suficiente devido provavelmente à influência gravitacional de Júpiter. Possivelmente abriga consideráveis quantidades de água sob a forma de gelo, num manto que envolve seu núcleo denso e rochoso.
Com aproximadamente dois terços do diâmetro da Lua, pensa-se atualmente que Plutão seja formado por um núcleo rochoso cercado por uma espessa camada de gelo. Sua órbita excêntrica faz com que, durante um período de vinte anos, o planeta anão fique mais próximo do Sol que Netuno, sendo então possível a formação de uma tênue e temporária atmosfera resultante da vaporização de compostos anteriormente em estado sólido. Caronte, a maior das suas cinco luas, possui quase metade do tamanho de Plutão, o que leva alguns cientistas a considerarem os dois corpos como um sistema duplo em vez de planeta anão e satélite.
Éris possui dimensões ligeiramente menores que as de Plutão e provavelmente a mesma composição. Originalmente apelidado de Xena, o planeta anão leva mais de quinhentos anos para completar seu período de translação e tem uma pequena lua, Disnomia. Makemake, menor que Éris, contém metano e etano em sua superfície, além de uma coloração avermelhada atribuída à interação desses compostos com a radiação ultravioleta do Sol. E, por fim, Haumea, um planeta anão de tamanho semelhante ao de Plutão, possui um dos mais curtos períodos de rotação do Sistema Solar (menos de quatro horas), o que provocou um alongamento do seu formato, dando-lhe uma aparência similar a uma bola de futebol americano; possui dois satélites naturais, Namaka e Hiʻiaka.
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