宇宙化学
一方、南極大陸の氷層から発見される隕石を分析することや、探査機からもたらされる惑星あるいは衛星のサンプルのデータは、太陽系の起源や惑星系の進化の過程を明らかにする。近年、南極氷床から発見された、その組成から火星起源である隕石から、生物由来のものに酷似した微小鉱物が発見されて話題になった。同鉱物は非生物的にも生成することが反論され、必ずしも同隕石は火星における生命を証明しえないが、このように宇宙化学のもたらす成果は科学の多方面に寄与している。
現在においては、観測された分子の中にはアルコールやアルデヒドのような様々な有機化合物が含まれる。望遠鏡のさらなる性能向上により、生命の起源に対する手がかりが期待されている。
また、観測された分子の中には、地球上では不安定で通常では観測されにくい分子が強い信号として観測されることがある(例えば、H3などのイオンや、HCnNといったラジカル)。このような特別な分子の組成を説明するための化学反応(イオン-分子反応等)が研究されてきた。
星あるいは星間物質の組成を研究することは、関連する宇宙物理学に対して検証する手段を与える。すなわち、宇宙における水素とヘリウムの組成を決定することは、大統一場理論の予測と比べることで同理論を検証することにつながる。また、星に含まれる元素スペクトルあるいは星間物質の吸収スペクトルの研究は恒星の進化を検証し、ひいては銀河系の進化、宇宙の進化を明らかにすることにつながる。