Exobiologia este studiul formelor potențiale de viață în afara mediului Pământului. Deși exobiologii nu au găsit încă dovada definitivă a vieții extraterestre, ei își petrec timpul căutând această dovadă și descoperind modalitățile în care viața ar putea supraviețui în altă parte a universului. Exobiologii pot lucra în strânsă asociere cu agențiile spațiale guvernamentale.
Originea vieții este de interes major pentru exobiologi, care utilizează teoria evoluționistă în studiile lor. Orice domeniu științific care poate arunca orice lumină asupra modului în care viața își are originea și interacționează cu mediul său are un rol de jucat în exobiologie. Geneticienii, microbiologii și chiar experții non-biologici, cum ar fi geologii, pot avea cariere în exobiologie.
Geneticienii și biologii evoluționari pot studia formele genetice existente ale organismelor pe Pământ, pot pune aceste mecanisme de supraviețuire în contextul mediului și pot prezenta diferite teorii despre modul în care organismele pot trăi pe diferite planete. Microbiologii intră în domeniul exobiologiei deoarece domeniul lor de expertiză, microbii, se găsesc pe toată planeta în diverse medii. O sursă importantă de informații utile despre exobiologie provine din detaliile bacteriilor și ale altor organisme microscopice care trăiesc în medii extreme, spre deosebire de orice altă formă de organism.
Formele neobișnuite de viață pe Pământ pot, de asemenea, să informeze un exobiolog despre potențialele căi de dezvoltare și dezvoltare a vieții. De exemplu, bacteriile care pot crește folosind arsenul, un metal care este de obicei toxic, furnizează un mecanism pentru exobiologi pentru a teoretiza despre modul în care forme similare de viață ar putea crește în medii în condiții similare. Bacteriile care trăiesc la temperaturi extrem de calde pot oferi, de asemenea, informații despre modul în care viața ar putea supraviețui în primele zile ale unei planete asemănătoare Pământului, unde viața timpurie a trebuit să se confrunte cu temperaturi similare.
Un exobiolog ar putea, de asemenea, să inspecteze mostre din spațiul cosmic, de la meteoriți la mostre de rocă direct de pe Lună sau planete precum Marte. El sau ea ar fi putut, de asemenea, să fi cercetat urmele fosile vestimentare lăsate de organismele preistorice pe rocile de pe Pământ și să le folosească pentru a compara rocile eșantioane pentru a identifica posibile rămășițe de fosile. Datele pe care un exobiolog le colectează pe Pământ sunt valoroase pentru a afla ce semne ar putea reprezenta pe o rocă extraterestră.
Exobiologii se pot specializa și în interpretarea imaginilor luate cu alte corpuri planetare. Ei ar putea fi capabili să identifice semne ale surselor de apă sau ale mărilor, chiar dacă sunt vechi. Unii exobiologi studiază și concentrațiile anumitor elemente pe alte planete pentru a-și da seama, de exemplu, dacă compoziția atmosferei indică prezența unei vieți. Începând cu 2011, exobiologii nu au fost încă capabili să găsească dovezi definitive ale vieții în afara Pământului, iar interpretările potențialelor semne de viață pot fi controversate.