Egzobiologia to badanie potencjalnych form życia poza środowiskiem Ziemi. Chociaż egzobiologowie nie znaleźli jeszcze ostatecznego dowodu na istnienie obcego życia, poświęcają swój czas na poszukiwanie tego dowodu i zastanawianie się, w jaki sposób życie mogłoby potencjalnie przetrwać w innym miejscu we wszechświecie. Egzobiolodzy mogą ściśle współpracować z rządowymi agencjami kosmicznymi.
Pochodzenie życia jest bardzo interesujące dla egzobiologów, którzy w swoich badaniach wykorzystują teorię ewolucji. Każda dziedzina nauki, która może rzucić jakiekolwiek światło na sposób, w jaki powstaje życie i oddziałuje z jego środowiskiem, ma do odegrania rolę w egzobiologii. Genetycy, mikrobiolodzy, a nawet eksperci spoza biologii, tacy jak geolodzy, mogą robić kariery w egzobiologii.
Genetycy i biolodzy ewolucyjni mogą badać istniejące formy genetyczne organizmów na Ziemi, umieszczać te mechanizmy przetrwania w kontekście środowiska i przedstawiać różne teorie na temat tego, jak organizmy mogą żyć na różnych planetach. Mikrobiolodzy wkraczają w dziedzinę egzobiologii, ponieważ ich dziedzina wiedzy, mikroby, występują na całej planecie w różnych środowiskach. Ważnym źródłem przydatnych informacji egzobiologicznych są szczegóły bakterii i innych mikroskopijnych organizmów żyjących w ekstremalnych środowiskach, w przeciwieństwie do innych form organizmu.
Niezwykłe formy życia na Ziemi mogą również informować egzobiologa o potencjalnych ścieżkach rozwoju i rozwoju życia. Na przykład bakterie, które mogą rosnąć przy użyciu arszeniku, metalu, który jest zwykle toksyczny, dostarczają egzobiologom mechanizmu do teoretyzowania o tym, jak podobne formy życia mogą rosnąć w środowiskach o podobnych warunkach. Bakterie żyjące w ekstremalnie wysokich temperaturach mogą również dostarczać informacji o tym, jak życie mogło przetrwać we wczesnych dniach planety podobnej do Ziemi, gdzie wczesne życie musiało zmagać się z podobnymi temperaturami.
Egzobiolog może również być w stanie zbadać próbki z kosmosu, od meteorytów po próbki skał bezpośrednio z Księżyca lub planet takich jak Mars. Mógł również zbadać charakterystyczne ślady skamieniałości pozostawione przez prehistoryczne organizmy na skałach z Ziemi i użyć ich do porównania próbek skał w celu zidentyfikowania możliwych szczątków skamieniałości. Dane, które egzobiolog zbiera na Ziemi, są cenne, aby dowiedzieć się, jakie mogą być ślady na obcej skale.
Egzobiolodzy mogą również specjalizować się w interpretacji obrazów wykonanych na innych ciałach planetarnych. Mogą być w stanie zidentyfikować oznaki źródeł wody lub mórz, nawet jeśli są one starożytne. Niektórzy egzobiolodzy badają również koncentracje pewnych pierwiastków na innych planetach, aby na przykład dowiedzieć się, czy skład atmosfery wskazuje na obecność życia. Od 2011 r. egzobiologowie nie byli jeszcze w stanie znaleźć ostatecznych dowodów życia poza Ziemią, a interpretacje potencjalnych oznak życia mogą być kontrowersyjne.