L’hexafluorure de plutonium est un composé chimique de formule . Il s'agit d'un solide cristallisé rouge brunâtre, légèrement volatil, fortement corrosif et radioactif. Il reste stable à l'air sec, mais réagit violemment avec l'eau. Dans des conditions de pression normales, il fond à et s'évapore à . C'est le seul composé du plutonium facilement obtenu sous forme gazeuse. On le produit généralement en faisant réagir du tétrafluorure de plutonium avec du fluor . Son point d'ébullition très bas le rend particulièrement intéressant pour les techniques de séparation isotopique par laser sur vapeur atomique visant à concentrer le produit par irradiation de l'uranium. Il est assez difficile à manipuler en raison de sa nature corrosive et de sa tendance à l'autoradiolyse. On prépare l'hexafluorure de plutonium par fluoration du tétrafluorure de plutonium sous l'effet de fluor pur : ⟶ , . La réaction est endothermique. Le produit se forme relativement rapidement à des températures de . On peut obtenir des rendements élevés si l'hexafluorure de plutonium est rapidement condensé et ainsi retiré de l'équilibre. Cette réaction est semblable à celle convertissant le tétrafluorure d'uranium en hexafluorure d'uranium à et le tétrafluorure de neptunium en hexafluorure de neptunium à . Il est également possible de le produire par fluoration de trifluorure de plutonium et de dioxyde de plutonium : 2 + 3 ⟶ ; 3 ⟶ + . Le trifluorure de plutonium , l'oxalate de plutonium et le dioxyde de plutonium donnent également de l'hexafluorure de plutonium lorsqu'ils sont placés dans un flux de fluorure d'hydrogène HF et d'oxygène aux environs de . Le tétrafluorure de plutonium réagit quant à lui avec l'oxygène pour former du à : 3 + ⟶ 2 + . La synthèse d'hexafluorure de plutonium est possible à température ambiante, voire en dessous, à l'aide de difluorure de krypton ou de difluorure de dioxygène , ainsi que par irradiation à la lumière ultraviolette.