根据确信生命的起源和演化是宇宙中的一个普遍规律的理念，一些天文学家认为生命的出现和存在、生物的栖息和繁衍也都是普遍规律。只要具备适合的条件和环境就会有生命诞生，只要有可以能存活生物的天体，就可能出现智慧生物和文明社会。从20世纪下半叶起，陆续实施了一些地外文明的探索，如20世纪60年代的“奥兹马”计划、20世纪70年代的“独眼神”计划、20世纪80年代的搜寻地外文明（SETI）计划、20世纪90年代的微波观测计划、兆通道外星测定计划（META计划）和搜寻来自邻近发达地外智慧种族射电发射计划（Serendip计划），采用的方法主要是用射电望远镜指向特选的恒星，搜索它们的行星上的智慧社会发射的呼唤。截至2023年，尚未获得任何非自然信息。

与此同时，20世纪60年代以来，人类先后发射多艘飞船，考察火星、木星和土星的卫星（尤其是登陆有浓厚大气的土卫六）、小行星和彗星，发现多种有机物，甚至在火星陨石中发现酷似细菌化石的米拉体，结果表明它们虽然有生命可能存在的条件，但没有生命的可靠证据。21世纪近20年来，已探测到5000多颗环绕其他恒星的行星，其中有的在满足生命存在必需条件的“宜居带”，可能从它们的光谱（尤其是红外和射电谱）观测得到有关存在生命条件的线索。近半个世纪以来，已发现多种星际有机分子，在实验室进行生成前生命的复杂有机物实验研究和理论研究，天体生物学方兴未艾，前景广阔。