冥卫一是冥王星五颗已知卫星中最大的一颗。美国海军天文台的James Christy和Robert Harrington在1978年分析冥王星影像时发现，其细长外形会以约6.4天为周期改变；后续影像确认这不是表面斑块，而是一颗绕冥王星运行的卫星。它的正式编号是Pluto I。
NASA给出的直径约1214千米，大约是冥王星直径的一半。由于两者质量比例远高于典型行星—卫星系统，冥王星与冥卫一的共同质心位于冥王星本体之外，有时会被非正式地称为“双矮行星系统”。这不是国际天文学联合会另设的正式天体分类，档案仍按天然卫星记录。
两者中心平均相距约1.964万千米，冥卫一约6.4个地球日绕行一周。冥王星的自转周期也相同，因此两者互相潮汐锁定：冥卫一总以同一面朝向冥王星，冥王星也总以同一半球面对冥卫一。站在冥王星面对它的一侧，冥卫一会长期停留在天空近似固定的位置。
新视野号在2015年7月飞越冥王星系统，首次取得冥卫一的高分辨率近距离影像。表面总体比冥王星颜色单一，但北极附近存在显著红褐色区域；巨大的峡谷和断裂带横贯部分表面，南北半球的地形也有差异。这些地貌支持其内部曾发生膨胀或冰壳改造的解释，但具体热史仍依赖模型。
冥卫一没有已确认的稠密大气。其表面以水冰为重要成分，北极暗红物质可能与从冥王星逃逸的甲烷在低温环境中沉积、再经辐射化学转化有关。这一解释得到观测和实验模型支持，但页面不把概念图中的颜色边界或地貌细节当作逐点光谱测绘。
冥王星系统距离遥远，地面设备通常只能把两者作为相互靠近的光点测量；普通业余望远镜无法稳定分辨冥卫一。其轨道、尺度和主要地貌以新视野号及长期天体测量为依据。页面主图为AI辅助科学概念图，不是新视野号实拍，红褐色北极与冰质表面只作概括表达。
冥卫一是研究大型卫星形成和潮汐演化的重要对象。它可能由早期碰撞产生，但不同起源模型对撞击条件、原始物质组成和后续轨道变化的要求并不相同。现有资料可靠地确定了基本轨道与外形，却只覆盖一次快速飞越；地下结构、内部残余热量及是否曾有液态层仍缺少直接证据。