生命
本格的な研究は20世紀中ごろから始まり、アミノ酸・核酸塩基・炭化水素・ポリフィリンなどの発見が相次いだ。1986年3月にハレー彗星が地球に近づいた際、日本・ヨーロッパ・ソ連は計5基の観測器を送り込み、様々な分析を行った。その結果、アミノ酸合成の中間物にあたるシアン化水素やホルムアルデヒド、酸化炭素・炭化水素・アンモニア・硫化水素や硫化炭素・ヒドラジンなどが発見された。彗星は、太陽系形成初期の物質を維持していると考えられ、これが海を形成した後の地球に降ったならば、彗星から生命の材料たる有機化合物が供給された可能性がある。また、地球以外の天体にも同様に材料を分け与え、条件がそろえば生命が発生したことを否定できない。電波天文学の発展が明らかにした星間物質の組成には、多様な有機化合物が発見されている。このような結果から、生命の素材を地球内部の化学合成だけに限定する必然性は段々と薄れつつある。
生命の特徴のひとつに、自己と同じ子孫を複製し増殖する能力を持つことがある。これは核酸で構成される遺伝子を用いて行われる。地球生命の場合、4種類の塩基をD-リボース(またはD-デオキシリボース)という糖と結びついた化合物ヌクレオシドが、リン酸と結合してヌクレオチドとなり、これが鎖状につながって構成される。この各塩基には「塩基対」という水素結合で結びつきやすい組み合わせがあり、核酸は必ずこの塩基対に応じたもう1本の核酸と対をつくる。これがDNAである。対になったDNAを引き離すと、それぞれの核酸は周囲から塩基を集め、対の相手を作り、その結果同じDNAが2組出来上がる。これが生命の自己複製の基礎である。
地球生命では、DNAの連なる塩基3つを1組とする意味を持ち、細胞を構成するたんぱく質のアミノ酸がどのように並ぶかを、DNAから複製したm-RNAで規定し、親と同じ構造を作り出す。生命が自己複製を行うにおいて、地球外の生命でも基本的に塩基対構造と似た働きを持つ物質を介すると考えられるが、地球環境内では塩基以外に相応する物質はほとんど無い。ただし、地球外生物では使用する塩基の数が4種以外であったり、生体の基本物質を規定する塩基数は3つ1組以外の組み合わせを利用する可能性も想定できる。
生命の定義は哲学、生物学双方の分野で、非常に困難な問題である。生命とは何らかの過程を意味するものであり、純粋な物質というわけではないからである。また、地球以外で生み出された生命体についての知識が乏しいことも生命の定義を困難にしている。哲学における生命の定義も試みられているが、生命体と非生命体の区別においては生物学と似たような困難に直面している。また、生命を法的に定義することも広く議論されてきたものの、法学における論争は主に特定の人間の死亡を宣告する条件と死亡宣告の影響に集中している。
何が「生きているか」を考える難しさを示す実例にHeLa細胞が挙げられる事もある。これはヘンリエッタ・ラックスというアメリカ人女性の子宮がん細胞を元にしたヒト細胞であり、培養され世界中の研究所に分配され試験に用いられている。ヘンリエッタ個人は既に亡くなったが、彼女由来の細胞は現在でも生きている。生命の基本的活動が細胞である事、そして「生きている」状態には明瞭な線引きができないさまざまな段階が存在すると考えられている。