冥王星的大气层有一层扩展地带。根据美国宇航局（NASA）新视野号航天器（New Horizons）收集的数据信号显示冥王星的大气层高度为1000英里（1609.4公里），是地球大气层高度（75英里）的13倍多，此前通过地球进行的观察冥王星的大气层大约只有170英里（273.6公里）左右。

在飞掠冥王星的一个小时中，新视野号使用Alice成像光谱仪收集关于大气层的相关数据。这些数据必须在新视野号通过冥王星的阴影中且这颗矮行星处于太阳背光的时候才能收集。该数据收集专业术语名为“solar occultation”，允许光谱仪测量经过冥王星大气层之后的太阳光波长。波长的改变参数能够帮助科学家研究冥王星大气层的厚度。