Pour détecter une exoplanète, il existe différentes méthodes. Aujourd'hui ces méthodes sont en majorité indirectes car il est très difficile d'observer directement une exoplanète car la lumière de son étoile noie la lumière de la planète.

Il y a d'abord la méthode des vitesses radiales. Une planète orbitant autour d'une étoile va induire un léger mouvement de l'étoile. Les 2 objets orbitent en réalité autour de leur centre de gravité. Si ces variation sont détectés plusieurs fois de façon périodique, il y a surement une planète autour de l'étoile.

Ensuite il y a la méthode des transits. Lorsque l'étoile et la planète sont vues depuis la Terre par la tranche, la planète va passer devant l'étoile et va entraîner une légère baisse de luminosité de cette dernière. Mais cette baisse de luminosité peut être causée par un autre phénomène. Il faut donc qu'elle se répète plusieurs fois périodiquement pour confirmer la présence d'une planète.

Puis, il y a la méthode de l'astrométrie qui consiste à mesurer la position précise d'une étoile et de détecter le mouvement de recul engendré par une planète de la même manière que pour la méthode des vitesses radiales

Il y a aussi la méthode des microlentilles gravitationnelles. Lorsqu'une étoile se situe entre l'observateur et une autre étoile, son champ gravitationnel va dévier la lumière de l'étoile la plus éloigné. Si l'étoile située entre la Terre et l'autre étoile possède une planète la force gravitationnelle sera plus importante et la lumière, plus déviée. 

Les méthodes de détection directes sont en cours de développement. Elle demande un qualité d'image de très haute résolution pour que les capteurs soient capables de séparer la lumière de la planète et la lumière de l'étoile.

La détection des exoplanètes ne cessent de s'améliorer. Les astronomes commencent à découvrir des exoplanètes d'une taille comparable, parfois plus petite que la Terre. Un jour peut-être, on découvrira une planète similaire à la Terre dans la zone habitable de l'étoile.