Po wykryciu planety podobnej do Ziemi, kolejnym krokiem będzie bezpośrednia obserwacja światła odbitego od planety i analiza jego widma. Umożliwi to określenie składu chemicznego jej atmosfery i powierzchni, co da wskazówki na temat możliwości istnienia tam życia. Działający w NASA zespół Virtual Planet Laboratory opracowuje komputerowe modele potencjalnych planet, aby przewidzieć, jakiego widma mogą oczekiwać przyszłe kosmiczne teleskopy. Jeśli obserwowane widmo planety będzie ulegać sezonowym zmianom, może to być cenną wskazówką dotyczącą istnienia na niej organizmów żywych.
Biologia
thumb|Kominy hydrotermalne są przykładem środowiska, w którym rozwijają się ekstremofile na Ziemi. Analogiczne formacje na innych planetach mogą zapewniać podobne warunki dla potencjalnie żyjących tam organizmów.
Do lat 70. XX wieku, w biologii przeważała opinia, że życie na Ziemi jest całkowicie zależne od energii pochodzącej ze Słońca. Rośliny wykorzystują tę energię w procesie fotosyntezy cukrów, a zwierzęta wykorzystują te cukry, zjadając rośliny. Podejrzewano, że nawet zwierzęta żyjące na dnie oceanów, gdzie nie dociera światło Słońca, muszą żywić się szczątkami organizmów pochodzących z tego łańcucha pokarmowego.