Caronte es el satélite más grande de Plutón, descubierto por el astrónomo estadounidense James W. Christy en 1978. Su nombre proviene de un personaje de la mitología griega que se encargaba de llevar las almas al reino de Hades. Su forma es esférica y está formado principalmente por hielo de agua. Tiene la particularidad de mostrar siempre la misma cara a Plutón y ver siempre la misma cara de éste mientras rotan ambos sobre su centro de masa.
Durante muchos años se pensó que Caronte era el único satélite que orbitaba alrededor de Plutón, pero a finales de 2005 se anunció la existencia de otros dos pequeños cuerpos que se denominaron provisionalmente S/2005 P 1 y S/2005 P 2. En febrero de 2006 el Telescopio espacial Hubble confirmó la presencia de estos dos cuerpos y en junio de ese mismo año la Unión Astronómica Internacional les puso nombre, pasándose a denominar Hidra y Nix respectivamente.

El diámetro de Caronte es de cerca de 1.207 km, apenas un poco más de la mitad del de Plutón, con una superficie de 4.580.000 km². A diferencia de Plutón, que está cubierto con hielos de nitrógeno y metano, la superficie de Caronte parece estar dominada por el hielo de agua. Asimismo parece no tener atmósfera. En 2007, las observaciones llevadas acabo por el Observatorio Gemini de hidratos de amoníaco y cristales de agua en la superficie de Caronte sugirieron la presencia de "cryo-geysers" activos.
Los eclipses mutuos de Plutón y Caronte en la década de 1980 permitieron a los astrónomos analizar las líneas espectrales de Plutón y la de ambos astros combinados. Substrayendo el espectro de Plutón del total, pudieron determinar la composición de la superficie de Caronte.
El volumen y masa de Caronte nos permiten calcular su densidad; sabiendo esto, podemos decir que es un cuerpo helado y contiene menos rocas en proporción que las que posee su compañero, apoyando la idea de que Caronte fue creado por un impacto gigantesco en el manto helado de Plutón (véase "Formación" más adelante). Existen dos teorías en conflicto acerca de la estructura interna de Caronte: algunos científicos creen que se trata de un cuerpo diferenciado como Plutón, con un núcleo de roca y un manto de hielo, mientras otros creen que Caronte tiene una composición uniforme. Se han encontrado pruebas que sustentan la primera hipótesis. El hallazgo de hidratos de amoníaco y cristales de agua en la superficie de Caronte sugiere la presencia de "cryo-geysers" activos. El hecho de que el hielo estuviera aún en forma cristalina sugiere que había sido depositado recientemente, ya que la radiación solar habría degradado el hielo antiguo hasta llevarlo a un estado amorfo luego de 30.000 años aproximadamente.

Caronte dista en promedio 19.570 km de Plutón, por lo que está 20 veces más cerca de él que la Luna de la Tierra. Los dos objetos están trabados gravitacionalmente, y por lo tanto se muestran siempre la misma cara mutuamente. El descubrimiento de Caronte permitió a los astrónomos calcular con precisión la masa del sistema plutoniano, y las ocultaciones mutuas revelaron sus tamaños. Sin embargo, no establecieron sus masas individuales, las cuales solo pudieron ser estimadas luego del descubrimiento de las otras lunas de Plutón, bien entrado 2005. Los detalles revelados gracias a las lunas exteriores muestran que Caronte tiene aproximadamente el 11,65% de la masa de Plutón.

Se cree que Plutón y Caronte pudieron haber sido dos cuerpos que colisionaron antes de entrar en órbita mutua. La colisión habría sido lo suficientemente violenta como para llevar a punto de ebullición los hielos volátiles como el metano, pero no lo suficiente para ser interrumpida.
En un trabajo de simulación publicado en 2005, Robin Canup sugiere que Caronte pudo haberse formado por un impacto gigantesco hace alrededor de 4.500 millones de años, de manera similar a la Tierra y la Luna. En este modelo un objeto grande del cinturon de Kuiper golpea Plutón a gran velocidad, destruyéndose a sí mismo y esparciendo gran parte del manto exterior del planeta. Luego Caronte se forma por la fusión de los restos. Sin embargo, un impacto de esas características resultaría en un Plutón más rocoso y un Caronte con más hielo del que los científicos han encontrado.

El hecho de que Caronte en realidad no gire alrededor de Plutón como un satélite, sino que por el contrario tanto Plutón como Caronte lo hagan alrededor del centro de masas del sistema, ha hecho que muchos no consideren a Plutón y Caronte como planeta y satélite respectivamente, sino más bien como un planeta enano doble.
El 16 de agosto del 2006, ante la Unión Astronómica Internacional (IAU), se presentó un proyecto de resolución que, de haber sido aprobado, hubiera establecido la definición de planeta como "un cuerpo que es suficientemente masivo para ser esférico, que no es una estrella, pero que orbita alrededor de una". Bajo esta definición, se hubieran agregado a la lista de planetas cuerpos como Ceres (antes un asteroide del Cinturón de asteroides), Caronte, (136199) Eris (extraoficialmente llamado Xena) y varios objetos del Cinturón de Kuiper que probablemente satisfacían la definición. Finalmente el 24 de agosto no se aprobó dicha resolución y tampoco se creó una definición de planeta doble. En la definición final de planeta, Plutón fue reclasificado como planeta enano, pero la definición formal de satélite planetario no fue determinada, dejando a Caronte en un estado incierto(Caronte no figura en la lista de planetas enanos reconocidos por la IAU).
Las lunas Nix e Hidra también orbitan el mismo baricentro, pero no son lo suficientemente grandes para ser esféricas y por lo tanto son consideradas satélites de Plutón (o, desde otro punto de vista, del sistema Plutón-Caronte).