Plutoniumverbindungen, Verbindungen, in denen Plutonium enge Parallelen besonders zu den Actinoiden Neptunium und Uran aufweist. Unter den möglichen Oxidationsstufen +3 bis +7 ist die Wertigkeitsstufe +4 deutlich bevorzugt. Die das lineare Dioxoplutonium(V)-Kation PuO₂²⁺ enthaltenden feuerroten Plutonylsalze sind stärkere Oxidationsmittel als die isomorphen Uranyl- und Neptunylsalze, dagegen die gelbgrünen Plutonium(IV)-Derivate schwächere Reduktionsmittel als die entsprechenden Neptunium(IV)- und Uran(IV)-Verbindungen. In den Wertigkeitsstufen +III bis +VII weist Plutonium ausgeprägte Beziehungen zu Actinium (Oxidationsstufe +3) sowie zu den Actinoiden Thorium (+4), Protactinium (+5), Uran (+6) und Neptunium (+7) auf. Plutonium(III)-chlorid, PuCl₃, smaragdgrüne, hexagonale Kristalle, D. 5,70 g cm^-3, F. 760 °C, erhält man durch die Reaktion von Chlor mit Plutonium bei etwa 450 °C oder durch Chlorierung von Plutonium(IV)-oxid mit Phosphorpentachlorid oder einem Tetrachlormethan-Chlor-Gemisch bei etwa 280 °C. Plutonium(III)-fluorid, PuF₃ purpurfarbene, hexagonale, LaF₃-isotype Kristalle, D. 9,32 g cm^-3, F. 1425 °C, fällt bei Zusatz von Alkalifluoriden zu wäßrigen Plutonium(III)-salzlösungen aus. Durch Luftsauerstoff werden Plutonium(III)-Verbindungen zu Plutonium(IV)-derivaten oxidiert. Das stabilste Plutoniumoxid ist Plutonium(IV)-oxid, PuO₂, olivgrüne, mit ThO₂ isotype, durch Glühen von Plutonium(IV)-nitrat, -oxalat oder -hydroxid zugängliche Verbindung, D.1,46 g cm^-3, F. 1750 °C. Es wird in der Kerntechnik als Reaktorbrennstoff genutzt. Plutonium(IV)-fluorid, PuF₄, rosafarbene, monokline Kristalle, D. 7,0 g cm^-3, F. 1037 °C, scheidet sich als Hydrat, PuF₄ ·2,5 H₂O, bei Fluoridzusatz aus Plutonium(IV)-Salzlösungen aus, die wasserfreie Verbindung entsteht bei schwachem Erwärmen. Mit Alkalifluoriden, MF, bilden sich Fluorokomplexe M[PuF₅]. Plutonium(IV)-sulfat kristallisiert als korallenrotes Tetrahydrat Pu(SO₄)₂ · 4 H₂O. Ammoniakzusatz zu wäßrigen Plutonium(IV)-salzlösungen ergibt blaßgrünes Plutonium(IV)-hydroxid, Pu(OH)₄. Für Plutonium(V) sind Fluorokomplexe der Typen M[PuF₆] und M₂[PuF₇] bekannt. Die blaßvioletten Plutonyl(V)-salze, Dioxoplutonium(V)-salze, PuO₂X₂, neigen zur Disproportionierung: 2 PuO⁺₂ + 4 H⁺

PuO₂²⁺ + Pu⁴⁺ + 2 H₂O.

Plutonyl(VI)-salze, Dioxoplutonium(VI)-salze, PuO₂X₂, die wie Plutonylacetat, PuO₂(OOCCH₃)₂ ·2 H₂O, oder Plutonylnitrat, PuO₂(NO₃)₃ ·6 H₂O, durch Einwirkung starker Oxidationsmittel auf entsprechende Plutonium(IV)-Verbindungen gebildet werden, sind den homologen Uranylverbindungen UO₂X₂ ebenso an die Seite zu stellen, wie Plutonate(VI) des Typs M₂[Pu_nO_{3n+ 1}] den Uranaten(VI) entsprechen. Durch Einwirkung von Ozon auf eine Suspension von Plutonium(IV)-hydroxid entsteht rotgoldenes Plutonium(VI)-oxid-Hydrat, PuO₃ ·0,8 H₂O. Plutonium(VI)-fluorid, PuF₆, orangefarbene, orthorhombische, mit UF₆ und NpF₆, isotype Kristalle, F. 50,75 °C, Kp. 62,3 °C, erhält man durch Einwirkung von Fluor auf PuF₄ bei etwa 500 °C. P. der Oxidationsstufe +7 werden durch Plutonate(VII), Perplutonate, des Typs M₅PuO₆ oder M₃PuO₅ sowie das Dioxoplutonium(VII)-Kation PuO₂³⁺repräsentiert. Man erhält z. B. Li₅PuO₆ durch Reaktion von Li₂O mit PuO₂ im Sauerstoffstrom bei etwa 400 °C. Mit den Nichtmetallen Stickstoff und Kohlenstoff reagiert Plutonium zu den NaCl-Struktur aufweisenden P. Plutoniumnitrid PuN bzw. Plutoniumcarbid PuC, möglichen Kernbrennstoffen der Zukunft.