Ban đầu nó được nghĩ rằng quỹ đạo của Gliese 581 d nằm bên ngoài vùng có khả năng nuôi dưỡng sự sống[13] của hệ ngôi sao của nó. Tuy nhiên, đến năm 2009, đội nghiên cứu phát hiện ban đầu đã điều chỉnh dự toán ban đầu các thông số quỹ đạo của hành tinh, tìm ra rằng quỹ đạo của hành tinh gần với mặt trời của nó so với ban đầu đã tin. Họ kết luận rằng hành tinh này nằm trong vùng sinh sống nơi nước lỏng có thể tồn tại. Theo Stéphane Udry nói rằng "Hành tinh có thể được bao phủ bởi một 'đại dương sâu và rộng lớn' ", đó là ứng cử viên đầu tiên là hành tinh có đại dương[14] rất đặc biệt đáng lưu ý.

Tính trung bình, ánh sáng mà Gliese 581 d nhận được từ mặt trời của nó bằng khoảng 30% của cường độ của ánh sáng mặt trời trên Trái Đất. Bằng cách so sánh, ánh sáng mặt trời trên Sao Hỏa bằng khoảng 40% cường độ đó trên Trái Đất. Điều đó có thể dường như cho thấy rằng Gliese 581 d là quá lạnh để hỗ trợ các nước ở dạng lỏng và do đó là khắc nghiệt với cuộc sống. Tuy nhiên, một hiệu ứng nhà kính trong khí quyển đáng kể có thể làm tăng nhiệt độ hành tinh. Ví dụ, riêng nhiệt độ của Trái Đất sẽ là khoảng -18 °C [15] nếu không có bất kỳ loại khí nhà kính nào. Nếu bầu khí quyển của Gliese 581 d đủ lớn tạo ra một hiệu ứng nhà kính, sau đó các bề mặt nhiệt độ cũng có thể cho phép nước hóa lỏng và các hành tinh có thể hình dung có thể hỗ trợ cuộc sống.[16][17][18]

Gliese 581 d có lẽ là quá lớn để được cấu tạo duy nhất bởi vật liệu đá, nhưng nó là suy đoán rằng đó là một hành tinh băng giá đã di chuyển gần hơn đến ngôi sao.[19][20] Tính toán của Barnes et al. đề xuất, tuy nhiên, nhiệt thuỷ triều[21] quá thấp để giữ cho kiến tạo địa tầng đang hoạt động trên hành tinh, trừ khi phóng xạ nhiệt có phần cao hơn dự kiến.[22]