O istnieniu Charona przekonały obserwacje Plutona i badania jego albedo. Regularnie zwiększająca się i malejąca jasność pozwoliła wysunąć podejrzenia o krążącym wokół niego innym obiekcie.
Zdania na temat pochodzenia Charona są podzielone. Niektórzy naukowcy wysnuwają hipotezy, że mógł on być niegdyś (podobnie jak sam Pluton) satelitą Neptuna, który został wyrwany z jego pola grawitacyjnego i znalazł się na orbicie wokółsłonecznej o właściwościach zbliżonych do orbity Plutona. Następnie w wyniku wzajemnego oddziaływania oba obiekty zbliżały się do siebie, aż wreszcie związały się grawitacyjnie tworząc znany dzisiaj układ. Inna hipoteza zakłada, że mógł on być osobnym obiektem transneptunowym przechwyconym przez Plutona. Pewne jest, że przez chociaż krótki czas swojego istnienia Charon bezpośrednio obiegał Słońce. Pluton i jego satelita są podobne pod względem rozmiarów, a także przypuszczalnie budowy i składu do Trytona, największego księżyca Neptuna, który najprawdopodobniej w przeszłości samodzielnie orbitował wokół Słońca jako obiekt transneptunowy.