La exobiología es el estudio de posibles formas de vida fuera del medio ambiente de la Tierra. Aunque los exobiólogos aún no han encontrado pruebas definitivas de vida extraterrestre, pasan su tiempo buscando esta prueba y descubriendo las formas en que la vida podría sobrevivir en otras partes del universo. Los exobiólogos pueden trabajar en estrecha asociación con las agencias espaciales gubernamentales.
El origen de la vida es de gran interés para los exobiólogos, que utilizan la teoría de la evolución en sus estudios. Cualquier campo científico que pueda arrojar alguna luz sobre la forma en que la vida se origina e interactúa con su entorno tiene un papel que desempeñar en la exobiología. Los genetistas, microbiólogos e incluso expertos no biológicos como los geólogos pueden tener carreras en exobiología.
Los genetistas y biólogos evolutivos pueden estudiar las formas genéticas existentes de los organismos en la Tierra, poner estos mecanismos de supervivencia en el contexto del medio ambiente y presentar diferentes teorías sobre cómo los organismos pueden vivir en diferentes planetas. Los microbiólogos ingresan al campo de la exobiología porque su área de especialización, los microbios, se encuentran en todo el planeta en diversos entornos. Una fuente importante de información útil sobre exobiología proviene de detalles de bacterias y otros organismos microscópicos que viven en ambientes extremos, a diferencia de cualquier otra forma de organismo.
Las formas inusuales de vida en la Tierra también pueden informar a un exobiólogo sobre posibles vías para que la vida se desarrolle y prospere. Por ejemplo, las bacterias que pueden crecer usando arsénico, un metal que generalmente es tóxico, proporciona un mecanismo para que los exobiólogos teoricen sobre cómo podrían crecer formas de vida similares en entornos de condiciones similares. Las bacterias que viven en temperaturas extremadamente altas también pueden proporcionar información sobre cómo la vida podría sobrevivir en los primeros días de un planeta similar a la Tierra, donde la vida temprana tuvo que lidiar con temperaturas similares.
Un exobiólogo también podría inspeccionar muestras del espacio exterior, desde meteoritos hasta muestras de rocas directamente desde la luna o planetas como Marte. Él o ella también podría haber investigado las marcas fósiles reveladoras dejadas por los organismos prehistóricos en las rocas de la Tierra y usarlas para comparar las muestras de rocas con el fin de identificar posibles restos fósiles. Los datos que un exobiólogo recolecta en la Tierra son valiosos para descubrir qué marcas en una roca alienígena podrían representar.
Los exobiólogos también pueden especializarse en la interpretación de imágenes tomadas de otros cuerpos planetarios. Es posible que puedan identificar signos de fuentes de agua o mares, incluso si son antiguos. Algunos exobiólogos también estudian las concentraciones de ciertos elementos en otros planetas para determinar, por ejemplo, si la composición de la atmósfera indica la presencia de algo de vida. A partir de 2011, los exobiólogos aún no habían podido encontrar evidencia definitiva de vida fuera de la Tierra, y las interpretaciones de posibles signos de vida pueden ser controvertidas.