Astrobiologia to badanie potencjału życia poza granicami planety Ziemia. Obejmuje kilka dyscyplin naukowych, w tym biologię, chemię, astrologię i geologię. Kilka szkół wyższych i uniwersytetów ma programy astrobiologiczne dla osób, które chcą skoncentrować się na studiowaniu tej gałęzi nauki, a astrobiologia jest również studiowana w agencjach takich jak Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA).
W środowisku naukowym toczy się debata na temat astrobiologii. Niektórzy badacze uważają, że ludzie powinni skupiać się na życiu na Ziemi, a także problemach, z jakimi borykają się organizmy na Ziemi, a nie na potencjale życia poza jej granicami. Inni patrzą z góry na astrobiologię, ponieważ uważa się ją za naukę marginalną, polegającą w dużym stopniu na teoriach, przypuszczeniach i ekstrapolacji. Jednak niektórzy uważają, że astrobiologia jest ważną dziedziną nauki i może dostarczyć wskazówek dotyczących przyszłości życia na Ziemi, a także ogólnie we wszechświecie.
Naukowcy z tej dziedziny badają historię, ewolucję i naturę życia na Ziemi, aby dowiedzieć się więcej o potencjale życia we wszechświecie. Patrząc na życie na Ziemi, astrobiolodzy mogą pomyśleć o parametrach, którymi można by zawęzić poszukiwania życia w innych miejscach. Na przykład powszechnie uważa się, że woda jest niezbędna do życia, dlatego badaczy szczególnie interesują obiekty w kosmosie, w których gromadzi się woda. Interesujące są również kwestie takie jak bliskość gwiazdy do planety, na której mogłoby się znajdować życie.
Astrobiolodzy nie tylko spoglądają na życie na Ziemi i starają się przewidywać przyszłość ewolucji, ale także spoglądają na gwiazdy. Badają obiekty wydobyte z kosmosu, takie jak materiał z księżyca, a także fotografie odległych planet i innych obiektów w kosmosie. Badając takie artefakty, mają nadzieję wykryć ślady życia, a przynajmniej oznaki, że życie było kiedyś obecne, nawet jeśli nie jest już aktywne.
Badanie obcych form życia wymaga również pewnych wyzwań dla podstaw biologii. Na przykład struktury komórkowe, które są niezbędne do życia na Ziemi, mogą być zupełnie inne w innych zakątkach wszechświata, a podstawowe elementy budulcowe życia mogą być również całkiem różne. Oznacza to, że astrobiologia czasami zaprzecza innym dziedzinom nauki, ponieważ badacze chcą mieć otwarty umysł na to, jakie formy może przybierać życie.