El primer planeta extrasolar fou descobert per Michel Mayor i Didier Queloz (Universitat de Ginebra) l’any 1995. Des d’aleshores, el nombre de planetes coneguts s'ha multiplicat: el març del 2017 la NASA havia confirmat l’existència de 3.472 exoplanetes que formaven 581 sistemes anàlegs al sistema solar, és a dir, que orbitaven un estel. Entre els ginys espacials que més han destacat en la detecció de planetes extrasolars cal esmentar els observatoris COROT, Kepler, Gaia i, des de l'abril del 2018, el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Probablement, un gran percentatge dels estels, i possiblement tots els de tipus solar, tenen planetes al seu voltant. Malgrat tot, certs tipus d’estels, en particular els més calents, produeixen forts vents estel·lars que inhibirien la formació de planetes al seu voltant.
Els primers que es descobriren corresponien a exoplanetes molt massius, de l’ordre de la massa de Júpiter o superior, però els anys subsegüents la mida dels planetes extrasolars detectats s’ha reduït progressivament. El menys massiu conegut (fins el 2017), anomenat Kepler-37b i situat a uns 215 anys llum de la Terra, fou descobert el 2013, i la seva massa era similar a la de la Lluna. Els primers exoplanetes descoberts eren formats per grans acumulacions de gasos, però posteriorment hom n’ha descobert un gran nombre (generalment de mida menor) formats per materials sòlids. Entre els motius principals per a la recerca d’exoplanetes i el seu coneixement detallat, cal assenyalar les elevades probabilitats que un nombre indeterminat presentin, entre altres característiques, una composició geològica, una temperatura, unes condicions atmosfèriques determinades i, especialment, presència d’aigua líquida, cosa que els faria aptes per al desenvolupament d’algun tipus de vida similar a la de la Terra (bé que cal no confondre les condicions favorables amb l’existència de vida efectiva). Els criteris per a determinar la similitud dels planetes detectats a la de la Terra varien, però entre els més rellevants hi ha la distància a l'estel al voltant del qual orbita, i la temperatura d'aquest segons l'edat. Amb aquest propòsit, s’aplica als exoplanetes el concepte de zona d’habitabilitat.
Hi ha bàsicament tres mètodes de detecció de planetes extrasolars: la velocitat radial, l’astrometria i el trànsit. El mètode de la velocitat radial es basa en l’estudi de les petites variacions en la llum procedent de l’estel, que són causades per la presència del planeta i són captades per telescopis equipats amb un espectrògraf. El mètode de l’astrometria es basa en el mesurament exacte de les posicions dels estels, de tal manera que sigui detectable qualsevol alteració transitòria causada per les òrbites planetàries. El mètode del trànsit consisteix a mesurar les variacions en la intensitat de la llum percebuda des del punt d’observació quan el planteta passa pel davant de l’estel al voltant del qual orbita. Aquests i altres mètodes són indirectes, atès que no s’ha desenvolupat un telescopi prou potent ni hom ha pogut apropar-se prou a un planeta extrasolar per captar-lo de manera independent.