プルトニルイオンは化学式 [PuO2]2+.で表されるプルトニウムのオキシカチオンで、プルトニウムの酸化数は +6 である。 ウラニルイオンと同様の構造で、Pu-O 結合はウラニルイオンの U-O 結合よりやや短い。プルトニルイオンは容易に還元されて Pu3+になる。プルトニルイオンは錯体を形成しやすく、特に酸素ドナー配位子と結合しやすい。プルトニルイオン錯体は核燃料の再処理において重要な存在である。
