מדענים מעריכים כי בכוכבי לכת מסוימים שוררים תנאים שיכולים לאפשר קיום של יצורים חיים. הם מנסים למצוא עדות לקיומם של חיים, באמצעות איסוף וניתוח של נתונים מתצפיות או מדגימות שאספו רובוטים על פני כוכבי לכת אחרים, כמו מאדים. בני האדם ישמחו לגלות חייזרים מפותחים וחכמים כמותם, אך בשלב הראשון מסתפקים בחיפוש אחר חיים ביולוגיים פשוטים, כגון אצות, חזזיות או מיקרו-אורגניזמים (כמו חיידקים). עד כה לא התגלו סימני חיים מחוץ לכדור הארץ. עם זאת, יש מדענים הגורסים כי קיימת אפשרות להתפתחות של צורות חיים פשוטות לדוגמה באוקיאנוס תחת מעטה הקרח של אירופה, ירחו של צדק, או באגמי מתאן על פני טיטאן, ירחו של שבתאי. מעניין כי על פני כדור הארץ יש קבוצה של יצורים המסוגלים להתקיים בתנאים קיצוניים כמו בחלל (ראו גם "דובוני מים"). זה מעודד, מכיוון שזה מעיד כי אולי ייתכנו חיים מחוץ לכדור הארץ, גם במקומות שבהם שוררים תנאים שנדמים לנו עוינים.
מאז המאה העשרים מחפשים בני האדם באופן פעיל סימנים ועדויות לקיומם של יצורים בעלי תודעה מפותחת ותרבות מתקדמת. בגלל המרחקים האדירים בין כוכבים שונים, הרעיון של סיור בספינת חלל לאיתור חיים על כוכבי לכת אחרים עדיין אינו סביר בימינו. לכן כיום המדענים ממקדים את עיקר המאמצים בתחום בניסיונות לאיתור אותות רדיו. מאז שגילו בני האדם את גלי הרדיו, הם משתמשים בהם לתקשורת ולהעברת מסרים למרחקים גדולים, ולכן ההנחה היא שאם קיימת תרבות מתקדמת על כוכבי לכת אחרים, גם היא משתמשת בגלי רדיו. מכיוון שגלי רדיו יכולים לחצות את מרחבי החלל במהירות האור, אפשר לקלוט גלי רדיו ממקורות מרוחקים מאוד. הפרויקט הגדול ביותר לאיתור חיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ הוא פרויקט SETI. במסגרת הפרויקט, מוצבים מתקני רדיו-טלסקופ במקומות שונים על פני כדור הארץ, שנועדו לקלוט אותות רדיו סדורים, שהמקור שלהם הוא ככל הנראה בתרבות תבונית, שמפיקה אותם. עד כה לא נקלטו אותות כאלה. בנוסף, מארסיבו, הרדיו-טלסקופ הגדול ביותר מכדור הארץ נשלח שידור רדיו אקטיבי המנסה לספר על החיים בכדור הארץ.
הניסיון לחקור כוכבי לכת מרוחקים מוגבל בעיקר לנתונים מתצפיות. במסגרת תכנית פיוניר ותכנית וויאג'ר נשלחו לחלל גשושיות בלתי מאוישות, שנשאו בין היתר חפצים הכוללים מידע על כדור הארץ ועל המין האנושי, מתוך תקווה קלושה שביום מין הימים יפגשו יצורים תבוניים מכוכב אחר בגשושיות. "דיסקית פיוניר", למשל, היא לוח אלומיניום שעליו חרוטים שרטוט של גוף גבר ואישה ומסלולה של הגשושית עצמה במערכת השמש. "תקליט הזהב", שצורף לגשושיות וויאג'ר 1 וווייאג'ר 2, כלל בין היתר הקלטות של רחשים מן הטבע וברכות שלום בעשרות שפות. ואולם, בהתחשב בסיכוי האפסי שחוצנים תבוניים יפגשו בגשושיות אלה אי פעם ואף יפענחו את המסרים הוא אפסי. אפשר לומר, אם כן, שכל המסרים האלה נועדו בעיקר לנו, בני האדם, כמעין סימון השאלה "האם אנחנו לבד?" בתור מטרה קיומית ומדעית חשובה.