Rama de la astronomía cuyo objeto es la búsqueda de vida en el universo, para lo cual recurre a metodologías propias de otras disciplinas científicas tales como la biología o la geología además de las específicas de la astronomía.

Su nombre proviene de los términos griegos astro -estrella- y bios -vida-, junto con el genérico logos -conocimiento, o estudio-, aunque también se utilizan sinónimos suyos como xenobiología -de xenos, forastero- o exobiología -de exo, exterior-.

Varias de las sondas espaciales lanzadas en los últimos años, en especial las que tenían por destino Marte, fueron equipadas con instrumentos capaces de estudiar la posible existencia de vida en este planeta, y es de experar que futuras misiones a Europa o Titán asuman idénticas responsabilidades.

Pese a que todavía no ha sido posible detectar ningún signo de vida fuera de nuestro planeta, la NASA cuenta ya con el NASA Astrobiology Institute (NAI), al que está asociado el español Centro de Astrobiología (CAB), un centro de investigación mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) radicado en las instalaciones de este último, junto a la base aérea de Torrejón de Ardoz.