Theo sinh học vũ trụ

Tất cả sự sống trên Trái Đất đều có cơ sở từ nguyên tố carbon với nước làm dung môi, trong đó xảy ra các quá trình hóa sinh. Sự sống ngoài Trái Đất cũng có thể sử dụng các thành phần này. Tuy nhiên, các nguyên tố và dung môi khác cũng có thể làm cơ sở cho sự sống. Silicon có vẻ thay thế tương tự cho carbon về điều này, mặc dù vẫn chưa chắc chắn lắm. Có giả thuyết cho rằng sự sống dạng silicon có thể tồn tại được ở nhiệt độ cao, chẳng hạn trong các hành tinh gần sao chủ của chúng hơn. Dạng sống dựa vào nguồn ammoniac thay vì nước cũng đã được đưa ra xem xét nhưng hiếm khi hơn. Không loại trừ có thể tìm thấy nguyên tố khác trong vũ trụ có cách phản ứng tương tự như carbon hay hoàn toàn mới, và xa hơn nữa, có thể sự sống ngoài Trái Đất, ngoài các dạng phụ thuộc vào các phản ứng hóa học còn có dạng chỉ phụ thuộc vào các hiện tượng vật lý.

Bên cạnh các nguyên tố và dung môi, sự sống còn cần tới nguồn năng lượng. Năng lượng từ một ngôi sao ở gần là rõ ràng hơn cả nhưng không phải duy nhất. Năng lượng địa nhiệt của một hành tinh có thể cung cấp cho sự sống dưới bề mặt và trong lòng đại dương.

Giả thuyết về hình thái và tiến hóa

Cùng với khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái Đất về phương diện hóa học, vẫn còn có câu hỏi hóc búa về tiến hóa và hình thái. Sinh vật ngoài Trái Đất có thể có hình dạng như thế nào? Khoa học viễn tưởng đã thể hiện điều này từ lâu theo hai hướng: rất nhân tính giống con người hoặc (thường trong trường hợp nói về sự xâm lược hung ác) dạng như bò sát. Sinh vật ngoài Trái Đất mô tả từ xa xưa có da xanh sáng hoặc xám, với cái đầu to, bốn chi rõ rệt và bốn tới năm ngón chi- ví dụ, về cơ bản giống con người với một bộ não to ám chỉ trí tuệ khủng khiếp. Khoa học viễn tưởng cũng hình dung về các dạng sinh vật ngoài Trái Đất khác như giống thú vật hoặc côn trùng.