Po odkryciu w XXI wieku tysięcy planet pozasłonecznych zwiększyło się zainteresowanie poszukiwaniem życia na tychże planetach. Życie poza Ziemią, gdzie są inne warunki biotyczne, może różnić się istotnie od życia na Ziemi i zasiedlać biotopy niedostępne dla organizmów ziemskich.
Metodologia Astronomia thumb|Artystyczna wizja planety pozasłonecznej OGLE-2005-BLG-390Lb w odległości 20 tys. lat świetlnych od Ziemi. thumb|Kosmiczny Teleskop Keplera, który w latach 2009-2018 poszukiwał planet pozasłonecznych. Poszukując śladów życia poza Układem Słonecznym, astrobiologia skupia się głównie na poszukiwaniu planet pozasłonecznych, opierając się na hipotezie, że największe szanse znalezienia życia są na planetach podobnych do Ziemi. Takich planet poszukuje od 2009 roku Kosmiczny Teleskop Keplera. W przeszłości planowane były kolejne programy kosmiczne poświęcone temu celowi: Terrestrial Planet Finder oraz Darwin. Obie zostały anulowane w 2007 roku.