Općenito, astrobiolog traži život u cijelom svemiru. Njezina potraga i proučavanje mogu uključivati ispitivanje okruženja koje bi potencijalno moglo biti prethodni, sadašnji ili budući dom za život, osobito na mjestima koja nisu Zemlja. Ona može proučavati kako se život razvijao u nadi da će naučiti kako život može započeti na drugim mjestima u Sunčevom sustavu ili izvan njega. To bi moglo uključivati istraživanje drugih planeta, zvijezda, kometa ili drugih astronomskih tijela.
Velik dio posla u koji je uključen astrobiolog vrti se oko istraživanja. To može uključivati razvoj modela i simulacije. Osim toga, može se potaknuti da doprinese projektima koji pripadaju drugim istraživačima ili da razvije vlastite samostalne projekte. Ona također može izumiti astrobiološku opremu koja se može koristiti na Zemlji ili u misijama u svemir, kao što su novi mikroskopi, teleskopi ili drugi alati. Ovi dijelovi opreme mogu se koristiti za otkrivanje prošlih života ili za pronalaženje znakova da se život možda počinje razvijati.
Iako se puno vremena troši na istraživanje, komunikacija je također bitna. Kao rezultat toga, astrobiologinja će možda morati prenijeti informacije o napretku svog istraživanja ili o određenom projektu kroz prezentacije na konferencijama ili sastancima, izvješća i publikacije. Obično te komunikacije i događaje čitaju ili im prisustvuju kolege ili istraživači iz drugih instituta ili organizacija.
Da biste bolje razumjeli što radi astrobiolog, primjer bi mogao biti od pomoći. Astrobiolog bi se mogao zapitati postoji li kisik na određenom planetu na kojem nema biljnog života. Nakon što provede detaljna istraživanja, kako na Zemlji tako iu svemiru – obično u razdoblju od mnogo godina, možda će moći predložiti odgovor na ovo pitanje. Zatim bi, koristeći svoje istraživanje kao temelj, mogla sudjelovati na konferencijama kao govornik i svoja istraživanja i nalaze dostaviti publikacijama.
Nije lak put postati astrobiolog. Zahtijeva se najmanje diploma iz područja kao što su astronomija, biologija, kemija, fizika ili inženjerstvo. U većini slučajeva, međutim, astrobiologu je potreban i magisterij i doktorat. Zapravo, mnogi poslodavci zahtijevaju da njihovi astrobiolozi imaju doktorat iz kemije, inženjerstva, fizike, astronomije ili srodnog područja znanosti. Najčešća mjesta za rad astrobiologa uključuju nacionalne laboratorije, sveučilišta, astronomske organizacije i nacionalne ili privatne institute.