Egzobiologija yra potencialių gyvybės formų, esančių už Žemės aplinkos ribų, tyrimas. Nors egzobiologai dar nerado galutinių ateivių gyvybės įrodymų, jie praleidžia laiką ieškodami šio įrodymo ir aiškindami būdus, kaip gyvybė galėtų išgyventi kitur visatoje. Egzobiologai gali glaudžiai bendradarbiauti su vyriausybinėmis kosmoso agentūromis.
Gyvybės kilmė labai domina egzobiologus, kurie savo studijose taiko evoliucijos teoriją. Bet kuri mokslo sritis, galinti atskleisti gyvybės atsiradimo ir sąveikos su aplinka būdą, turi atlikti savo vaidmenį egzobiologijoje. Genetikai, mikrobiologai ir net nebiologijos ekspertai, tokie kaip geologai, gali turėti karjerą egzobiologijos srityje.
Genetikai ir evoliucijos biologai gali ištirti esamas genetines organizmų formas Žemėje, įtraukti šiuos išgyvenimo mechanizmus į aplinkos kontekstą ir pateikti skirtingas teorijas, kaip organizmai gali gyventi skirtingose planetose. Mikrobiologai patenka į egzobiologijos sritį, nes jų kompetencijos sritis, mikrobai, randami visoje planetoje įvairiose aplinkose. Svarbus naudingos egzobiologijos informacijos šaltinis yra išsami informacija apie bakterijas ir kitus mikroskopinius organizmus, gyvenančius ekstremalioje aplinkoje, skirtingai nei bet kuri kita organizmo forma.
Neįprastos gyvybės formos Žemėje taip pat gali informuoti egzobiologą apie galimus gyvybės vystymosi ir klestėjimo kelius. Pavyzdžiui, bakterijos, kurios gali augti naudojant arseną, metalą, kuris paprastai yra toksiškas, suteikia egzobiologams mechanizmą, leidžiantį susidaryti teoriją apie tai, kaip panašios gyvybės formos galėtų augti panašiomis sąlygomis. Bakterijos, gyvenančios itin karštoje temperatūroje, taip pat gali suteikti informacijos apie tai, kaip gyvybė galėtų išgyventi pirmosiomis į Žemę panašios planetos dienomis, kur ankstyvoji gyvybė turėjo kovoti su panašia temperatūra.
Egzobiologas taip pat gali apžiūrėti mėginius iš kosmoso, nuo meteoritų iki uolienų pavyzdžių tiesiai iš Mėnulio ar planetų, tokių kaip Marsas. Jis taip pat galėjo tyrinėti priešistorinių organizmų paliktas priešistorinių organizmų iškasenų žymes ant uolienų iš Žemės ir panaudoti jas uolienų pavyzdžių palyginimui, kad nustatytų galimas fosilijų liekanas. Duomenys, kuriuos Žemėje renka egzobiologas, yra vertingi norint išsiaiškinti, kokios žymės ant svetimos uolos gali būti.
Egzobiologai taip pat gali specializuotis interpretuodami kitų planetų kūnų vaizdus. Jie gali atpažinti vandens šaltinių ar jūrų požymius, net jei jie yra senovės. Kai kurie egzobiologai taip pat tiria tam tikrų elementų koncentracijas kitose planetose, kad išsiaiškintų, pavyzdžiui, ar atmosferos sudėtis rodo gyvybės buvimą. 2011 m. egzobiologams dar nepavyko rasti galutinių gyvybės už Žemės ribų įrodymų, o galimų gyvybės ženklų interpretacijos gali būti prieštaringos.