Pluton pochodzący ze zużytego paliwa jądrowego z reaktorów (tzw. pluton o czystości reaktorowej) zawiera ok. 1–2% plutonu-238, który jednak może odpowiadać za znaczną część ciepła generowanego przez ten materiał (pozostałe izotopy emitują mniej energii ze względu na znacznie dłuższy czas połowicznego rozpadu). Ze względu na trudności techniczne, uzyskiwanie czystego plutonu-238 z takiej mieszaniny izotopów jest nieopłacalne.
Czysty pluton-238 jest wytwarzany przez napromieniowanie neutronami termicznymi neptunu-237 (który można wyizolować ze zużytego paliwa jądrowego podczas jego przetwarzania) lub, w nowszym podejściu, ameryku-241John E. Jones, Jr. „Process for producing ultra-pure plutonium-238”, patent US 6896716.. Po zakończeniu reakcji napromieniowany materiał jest przetwarzany chemicznie w celu wyizolowania plutonu.
Produkcja plutonu-238 związana była z rozwojem broni jądrowej w czasie zimnej wojny. Po jej zakończeniu produkcja plutonu została wstrzymana i korzysta się ze zgromadzonych zapasówPlutonium Shortage Could Stall Space Exploration [dostęp 2011-03-10]..