对生命证据的科学搜索始于十九世纪，他们今天通过望远镜的观测和部署探测器来继续进行生命的生命证据的科学搜索。虽然早期的研究主要集中在现象学上，并且常常与幻想中的火星接壤，但现代科学研究强调的是对水、行星表面土壤和岩石中的化学生物标记以及大气中的生物标记气体的研究。

艺术家的想像图，展示了火星被地球化后表面和大气的样子，图：Ittiz

火星生命起源

我们对火星生命起源的研究特别感兴趣，因为它与早期的地球非常相似。因为火星气候寒冷，缺乏板块构造论（Plate tectonics）或大陆漂移学说（Continental drift），所以自赫斯伯利亚纪（Hesperian period）末期以来几乎没有什么变化。火星表面至少有三分之二地区的历史都已经超过了35亿年，因此，即使那里没有或从来没有生命存在过，火星可能也保存了导致非生物发生的原生生物条件的最佳记录。

在确认了过去存在地表液态水之后，好奇号和机遇号探测器便开始寻找过去是否存在生命的证据，这里包括基于自养型、化学营养型（化能）、或化学自养微生物过去的生物圈，以及远古时代的水，包括河流 - 湖泊等可能适合居住的环境（古代河流或湖泊相关的平原）。在火星上寻找行星适居性、埋藏学(与化石有关的)和有机化合物的证据是现在美国国家航空航天局和欧空局的主要目标。