Astrobioloģija ir pētījums par dzīvības potenciālu ārpus planētas Zeme. Tas ietver vairākas zinātnes disciplīnas, tostarp bioloģiju, ķīmiju, astroloģiju un ģeoloģiju. Vairākās koledžās un universitātēs ir astrobioloģijas programmas cilvēkiem, kuri vēlas koncentrēties uz šīs zinātņu nozares izpēti, un astrobioloģiju studē arī tādās aģentūrās kā Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde (NASA).
Zinātnieku aprindās notiek diskusijas par astrobioloģiju. Daži pētnieki uzskata, ka cilvēkiem vajadzētu koncentrēties uz dzīvību uz Zemes, kā arī uz problēmām, ar kurām saskaras organismi uz Zemes, nevis uz dzīvības potenciālu ārpus Zemes robežām. Citi skatās uz astrobioloģiju, jo tā tiek uzskatīta par nomaļu zinātni, kas lielā mērā paļaujas uz teorijām, pieņēmumiem un ekstrapolāciju. Tomēr daži uzskata, ka astrobioloģija ir svarīga studiju joma un ka tā varētu sniegt norādes par dzīvības nākotni uz Zemes, kā arī visumā kopumā.
Pētnieki šajā jomā pēta Zemes dzīves vēsturi, evolūciju un dabu, lai uzzinātu vairāk par dzīvības potenciālu Visumā. Aplūkojot Zemes dzīvi, astrobiologi var domāt par parametriem, kurus varētu izmantot, lai sašaurinātu dzīvības meklējumus citās vietās. Piemēram, parasti tiek uzskatīts, ka ūdens ir nepieciešams dzīvības uzturēšanai, tāpēc pētniekus īpaši interesē objekti kosmosā, kuros atrodas ūdens nogulsnes. Interesanti ir arī tādi jautājumi kā zvaigznes tuvums planētai, kurā varētu būt dzīvība.
Papildus tam, ka astrobiologi skatās uz dzīvi uz Zemes un mēģina izdarīt prognozes par evolūcijas nākotni, astrobiologi skatās arī uz zvaigznēm. Viņi pēta objektus, kas iegūti no kosmosa, piemēram, materiālus no Mēness, kā arī tālu planētu un citu objektu fotogrāfijas kosmosā. Pētot šādus artefaktus, viņi cer atklāt dzīvības pēdas vai vismaz pazīmes, ka dzīvība kādreiz ir bijusi, pat ja tā vairs nav aktīva.
Svešu dzīvības formu izpēte prasa arī dažus izaicinājumus bioloģijas pamatiem. Piemēram, šūnu struktūras, kas nepieciešamas dzīvībai uz Zemes, citos Visuma stūros var būt pilnīgi atšķirīgas, un arī dzīvības pamatelementi var būt diezgan atšķirīgi. Tas nozīmē, ka astrobioloģija dažkārt ir pretrunā ar citām zinātņu jomām, jo pētnieki vēlas saglabāt atvērtu prātu par to, kādas dzīvības formas varētu būt.