地球大气的主要成分是氧气和氮气,而且符合一定的比例。氧气含量过高,人会发生“醉氧”,过低则会缺氧。但是,目前空间望远镜的观测结果还无法确定系外行星是否拥有大气层,更难以判断大气成分。从太阳系行星的已有经验分析,土卫六的大气是氮气和甲烷,木卫二为稀薄的氧原子,金星大气主要为二氧化碳。由此推测,多数系外行星的大气成分主要为氮气、甲烷、二氧化碳等,并不适合人类生存。除了氧气,地球大气层中的微量气体也发挥了很大作用,比如臭氧过滤掉对人类危害很大的紫外辐射。如果系外行星没有臭氧层,人类患皮肤癌的概率将大大增加。
开普勒-452b是迄今为止发现的与地球最相似的系外行星,可能拥有大气层和液态水。
其次,未来的宜居星球要有液态水和适宜的温度。水是生命之源,也是驱动行星演化的重要载体,有了水,人与生物圈才能形成相互依赖、不断进化的生态系统,否则孤独的人类是难以长期生存的。但现有的观测手段无法证实系外行星上是否有液态水,只能根据系外行星与恒星之间的距离来估算行星上的温度,并根据温度范围推测是否存在液态水。但是,即使系外行星位于宜居带内,也无法保证行星表面具有适宜的温度。就像金星上强烈的温室效应那样,行星大气层的密度和成分将显著影响行星表面的温度。
根据进化论,生命的演化需要经历漫长的过程。太阳作为太阳系的母恒星,是一颗中等质量的恒星,人类预测其寿命大约100亿年。现在太阳寿命已经过去约50亿年,地球也已经历了46亿年。地球形成后过了8亿年才出现简单的生命,而人类的出现则不过是短短的250万年。换言之,太阳系诞生约50亿年后,地球上才繁衍出高度发达的文明。而在宇宙中,如果恒星的质量太大,其寿命就会比较短,处在这个恒星系的行星可能来不及在母恒星的“有生之年”演化出相对复杂的生命。
再次,宜居行星必须有一个岩石质的表面,让人类可以继续生活在陆地上。由于系外行星的质量越小越难观测,所以早期发现的系外行星大多是木星那样巨大的气液态行星,并不适合生命生存。宜居行星还要有一个完美的磁场,可以屏蔽来自恒星和恒星际的高能带电粒子,因为这些高能带电粒子可以扼杀掉大多数生命。
另一个重要条件是,宜居行星应演化到了中年阶段,内部能量的释放才比较温和,因为处于演化早期的年轻行星往往会狂暴地释放内部能量,导致地震和火山爆发的强度和频度太大,生命在这些自然灾害面前的生存机会将十分渺茫。