Según la mecánica celeste, cuando se afirma que un planeta gira en torno al Sol, o un satélite en torno a un planeta, se está incurriendo en un error conceptual. En realidad ambos cuerpos giran en torno a un centro de masas común, siendo los radios de giro inversamente proporcionales a las correspondientes masas. En esencia, ocurre igual que con las balanzas conocidas con el nombre de romanas, en las cuales para equilibrar ambos lados hay que variar la longitud del brazo que soporta a la pesa que sirve de referencia.

Por esta razón, si el astro principal es mucho mayor que el secundario su radio de giro es muy pequeño, normalmente inferior al propio tamaño del mismo, con lo cual la distancia entre el centro de masas y el centro de gravedad del astro es menor que la existente entre este último y la superficie o, si se prefiere, el centro de masas se encuentra situado en su interior. Aunque en la práctica se puede considerar que es el satélite -o el planeta- quien gira en torno al astro principal, éste experimenta a su vez un pequeño bamboleo que puede ser detectado y medido, siendo ésta precisamente una de las técnicas empleadas para el descubrimiento de planetas extrasolares invisibles al telescopio.

Sin embargo, cuando las masas son de magnitudes equivalentes la cosa cambia, ya que entonces no se puede decir que uno de los cuerpos gire en torno al otro, sino que son ambos los que describen este movimiento en torno a un centro común situado en algún punto del espacio intermedio entre ambos. Es el caso de muchas estrellas dobles, o múltiples, pero hasta hace poco no se conocía nada similar dentro del Sistema Solar, ya que el Sol es mucho mayor que cualquiera de los planetas, incluido Júpiter, y lo mismo ocurría con los planetas y sus respectivos satélites. El caso en el que la relación de masas era mayor es precisamente el de la Tierra y la Luna, pero aun aquí la atracción gravitatoria de la Luna produce tan sólo un ligero bamboleo en nuestro planeta. Para cualquier otro satélite conocido, con la excepción que veremos a continuación, el desequilibrio a favor del respectivo planeta es todavía mucho mayor.

La situación cambió drásticamente a raíz del descubrimiento, en 1978, de Caronte, el principal satélite de Plutón. Puesto que el diámetro de Plutón es aproximadamente el doble del de Caronte, su volumen es ocho veces mayor y, dado que las densidades de ambos astros son similares, sus masas vienen a guardar una proporción similar, lo que contrasta con el sistema Tierra-Luna, donde la proporción de masas es de aproximadamente 81.

Por esta razón, algunos astrónomos han propuesto considerar al sistema formado por Plutón y Caronte como un planeta doble, en lugar del tradicional sistema planeta-satélite, basándose en el argumento cierto de que el centro de masas del sistema no está en el interior del astro principal, Plutón en este caso, sino en el espacio, aunque más cerca eso sí de Plutón que de Caronte. La situación se ha complicado todavía más desde la reciente catalogación de Plutón como planeta enano, ya que esta circunstancia plantea la posibilidad de considerar a Caronte como otro planeta enano más, algo que todavía no ha sido establecido de forma definitiva.

Aunque en estos últimos años se han descubierto varios casos similares en algunos asteroides y transneptunianos, que también cuentan con satélites de magnitudes equivalentes a las suyas, en ninguno de ellos se puede hablar de planeta doble ya que sus tamaños son muy inferiores a los estipulados por la Unión Astronómica Internacional para que sean considerados planetas, debiendo considerarse, pues, cuerpos binarios.