Planetų geologas tiria kitų planetų, išskyrus Žemę, ir jų palydovų geologiją. Ši sritis, taip pat žinoma kaip astrogeologija arba egzogeologija, yra glaudžiai susijusi su tradicine geologija, tačiau daugiausia dėmesio skiria tokioms temoms kaip vidinė planetos struktūra ir vulkaninis bei paviršiaus aktyvumas. Planetų geologas gali ištirti mėginius, paimtus iš kosminių misijų arba meteorų, kurie atsitrenkia į Žemės paviršių. Iš zondų siunčiamos nuotraukos ir kiti duomenys apie kometas, mėnulius ir planetas taip pat domina planetos geologą. Tikslių planetų ir mėnulio žemėlapių sudarymas ir išvadų apie gyvybės kitose planetose galimybę yra du iš daugelio planetų geologų tyrimų tikslų.
Visi dangaus kūnai, tokie kaip planetos, mėnuliai ir kometos, turi moksliškai reikšmingų geologinių savybių. Pavyzdžiui, aukščiausias Saulės sistemos kalnas yra Marse, o Merkurijaus krateriuose yra sušalusio ledo kišenių. Duomenys apie šias savybes renkami įvairiais būdais, įskaitant per teleskopą, astronautų surinktus pavyzdžius ir nuotraukas bei duomenis iš kosminių zondų. Kruopštus šių geologinių ypatybių žemėlapis ir tyrimas gali daug atskleisti apie tai, kaip kūnas susiformavo, kaip jo geologinė sudėtis lyginama su Žemės ir ar ten buvo ar gali būti gyvybės.
Planetų geologas naudoja kitų geologijos sričių, pvz., geochemijos ir geofizikos, metodus, kad ištirtų geologinių savybių ir kitų planetų bei jų palydovų sudėtį ir struktūrą. Pirminiai informacijos šaltiniai yra fizinė mėginių ir duomenų analizė bei nuotraukos. Šis tyrimas gali atskleisti, kodėl planeta yra tam tikros spalvos, ar yra vandens, ar buvo vandens, ir ar paviršiuje yra vulkaninės veiklos. Pavyzdžiui, Marsas yra raudonas, nes planetos paviršius padengtas geležies oksidu, kuris taip pat patenka į atmosferą.
Svarbi planetos geologo užduotis yra planetos ar vieno iš jos palydovų paviršiaus žemėlapis. Kosminiai zondai siunčia didelės raiškos paviršiaus nuotraukas, kuriose atskleidžiami krateriai ir kitos ypatybės, pvz., kalnai ir slėniai, taip pat spalva ir tekstūra. Orbitinės didelės raiškos nuotraukos gali būti derinamos su 3D modeliavimu, kad būtų pagerintas paviršiaus vaizdas ir atskleistos net smulkmenos. Pavasarį ir vasarą Marse į kraterio šlaitus besileidžiantys dryžiai gali padėti planetos geologui padaryti išvadas apie skysčio, o ne tik užšalusio vandens, buvimą. Skystas vanduo sudaro geresnę aplinką gyvybei nei vanduo sušalęs.
Be žemėlapių sudarymo, planetų geologas taip pat gali sutelkti dėmesį į smūgių kraterius ir planetų atmosferas. Smūginis krateris yra pagrindinis geologinis procesas, formuojantis planetų paviršius ir galintis sudaryti daugybę geologinių ypatybių. Geologas turi atskirti kraterius, atsiradusius dėl vulkaninės veiklos, nuo svetimkūnio poveikio. Planetų atmosfera gali daug atskleisti apie gravitacinių jėgų skirtumus, bet taip pat formuoti planetų paviršius dėl vėjo, šalčio ir kritulių.
Planetų geologo karjerai reikalingas šios srities daktaro laipsnis. Kadangi tai yra nišinė geologijos profesija, tik nedaugelis institucijų siūlo aukštuosius šios srities laipsnius. Didžioji dalis planetų geologų Jungtinėse Valstijose dirba universitetuose, Jungtinių Valstijų geologijos tyrimo astrogeologijos mokslo centre ir Nacionalinėje aeronautikos ir kosmoso administracijoje. Jie atlieka tyrimus ir kuria planetų ir mėnulio žemėlapius, kuriuose pabrėžiama viskas – nuo praeities vandens koncentracijos įrodymų iki smūginių kraterių ir vulkaninės veiklos.