พลูโทเนียมเป็นธาตุโลหะในกลุ่มแอกทิไนด์ที่มีคุณสมบัติทางเคมีที่สามารถทำปฏิกิริยากับธาตุต่างๆ เช่น คาร์บอน ฮาโลเจน ไนโตรเจน และซิลิกอน เมื่อสัมผัสกับอากาศที่มีคว♑ามชื้น พลูโทเนียมจะเกิดปฏิกิริยากลายเป็นออกไซด์และไฮไดรด์ ซึ่งสามารถแตกตัวเป็นผงละเอียดที่มีคุณสมบัติติดไฟได้เอง การจัดการและเก็บรักษาพลูโทเนียมจึงต้องดำเนินการด้วยความระมัดระวังอย่างสูงเพื่อป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการติดไฟหรือปฏิกิริยาทางเคมีที่ไม่พึงประสงค์