Astrobiologia ou Exobiologia (outros termos são exopaleontologia, bioastronomia e xenobiologia) é o estudo da origem, evolução, distribuição, e o futuro da vida no Universo. Este campo interdisciplinar inclui a busca por ambientes habitáveis no nosso Sistema Solar e por planetas habitáveis fora do Sistema Solar, a busca por evidência de química prebiótica, vida em Marte e em outros corpos do Sistema Solar e pesquisas em laboratório e em campo do começo da vida na Terra e em outros possíveis lugares. A astrobiologia é um campo multidisciplinar que se utiliza da física, química, astronomia, biologia, biologia molecular, ecologia, ciência planetária, geografia e geologia para investigar a possibilidade de vida em outros mundos e reconhecer biosferas que podem ser diferentes das da Terra. Ou seja, astrobiologia não é um uma nova área da ciência que se propõe a responder perguntas nunca antes feitas, mas uma nova área de pesquisa que se dedica a tentar compreender, com um enfoque diferente, problemas já bem conhecidos, usando ferramentas da biologia, astronomia, química, física, geologia e outras. O escopo da astrobiologia é grande, pois trabalha com a origem, evolução e futuro da vida na Terra, assim como possibilidade de existência de vida em outros lugares do Universo. Diferentemente da biologia clássica, na astrobiologia a Terra não é considerado um sistema auto-contido e isolado dos demais corpos celestes, mas é vista como uma peça que afeta e é afetada pelas demais. Ou seja, a origem, evolução e destino da vida na Terra são analisados não apenas do ponto de vista da ecologia do planeta, mas também levando em conta eventos astronômicos que possam ter afetado ou afetar futuramente a vida. O último tópico, a possibilidade de existência de vida extraterrestre, em sua abordagem moderna, usa como modelo de vida os microrganismos, devido a sua grande resistência e adaptabilidade aos mais distintos ambientes. Para tanto é necessário um grande esforço para o estudo da biodiversidade microbiológica terrestre, especialmente em ambientes extremos, ou seja, com condições pouco propícias à maioria dos seres vivos. Com estes estudos, é possível compreender melhor os mecanismos de sobrevivência destes microrganismos e sua capacidade de alterar o ambiente, indicando assim possíveis bioassinaturas, ou seja, sinal que podem ser utilizados para detecção à distância de ativiade biológica. Esse conhecimento pode ser transporto para fora da Terra, auxiliando na busca de sinais de vida em outros planetas ou satélites do Sistema Solar ou de outras estrelas.