Καθώς ένας πλανήτης κινείται στην τροχιά του, έλκεται και έλκει βαρυτικά το άστρο του. Αναλύοντας το φάσμα του φωτός από το άστρο, οι αστρονόμοι μπορούν να μετρήσουν μεταβολές στη σχετική ταχύτητα του άστρου ως προς τη Γη, τόσο μικρές όσο ένα μέτρο ανά δευτερόλεπτο ή και ακόμα μικρότερες. Τέτοιες περιοδικές μεταβολές αποκαλύπτουν την παρουσία του πλανήτη

Οι νεοανακαλυφθέντες κόσμοι βρίσκονται σε απόσταση πολλών ετών φωτός, έτσι που είναι αδύνατο ακόμα και για τα πιο εξελιγμένα επιστημονικά όργανα να δουν λεπτομέρειες στην επιφάνειά τους, ή ακόμα και μια θολή εικόνα τους και πιθανότατα δε θα μπορέσουν ποτέ. Αυτό που μπορούν να κάνουν τα τηλεσκόπιά μας είναι να εντοπίσουν έμμεσα σημάδια της ύπαρξης ενός πλανήτη σε τροχιά γύρω από κάποιο άστρο και να μας βοηθήσουν να υπολογίσουμε τη μάζα τους, την απόστασή τους από το άστρο του πλανητικού συστήματος και τη διάρκεια του έτους τους (χρόνος μιας περιφοράς γύρω από το άστρο). Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούν να μας δώσουν πληροφορίες και για τη διάμετρο του πλανήτη, ίσως και κάποια άλλα στοιχεία τέτοιου είδους. Στην περίπτωση των γιγαντιαίων εξωπλανητών, αυτές οι λεπτομέρειες μπορεί να περιλαμβάνουν και εκτιμήσεις για τη σύνθεση της ατμόσφαιράς τους και τη δυναμική των ανέμων.

Αν η τροχιά ενός πλανήτη τέμνει τη γραμμή παρατήρησης ανάμεσα στο άστρο του και τη Γη, θα μειώσει ελάχιστα το φως που φτάνει από το άστρο, ακριβώς με τον ίδιο τρόπο που μια μερική ηλιακή έκλειψη σκοτεινιάζει τον Ηλιο. Ενας πλανήτης με μέγεθος ανάλογο με του Δία προκαλεί μείωση της φωτεινότητας του άστρου του περίπου κατά 1%. Για έναν πλανήτη με μέγεθος ανάλογο με της Γης, η μείωση είναι της τάξης του 0,01%, μεταβολή που είναι μέσα στα όρια ανίχνευσης του νέου διαστημικού τηλεσκοπίου Κέπλερ

Η γεωφυσική δραστηριότητα ίσως είναι κρίσιμης σημασίας, ώστε ένας πλανήτης να είναι φιλικός προς τη ζωή. Θεωρητικά μοντέλα και προσομοιώσεις σε υπολογιστή, μαζί με τη γνώση που υπάρχει για τη Γη και τους άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, επιτρέπουν στους ερευνητές να προβλέψουν τη δυναμική ενός πλανήτη, με βάση τη μάζα και τη σύνθεσή του. Η έρευνα για μεγάλους πετρώδεις πλανήτες έχει εστιαστεί σε δύο τύπους, που θεωρείται ότι είναι πολύ κοινοί στο Γαλαξία και εμφανίζονται στο σχήμα συγκριτικά με τη Γη. Και στις δύο περιπτώσεις, η διάδοση της θερμότητας με ρεύματα, αργά αλλά σταθερά βγάζει στην επιφάνεια τα εσωτερικά στρώματα (που ανεβαίνουν όπως όταν το νερό βράζει στην κατσαρόλα), μεταφέροντας τη θερμότητα από το εσωτερικό του πλανήτη στην επιφάνειά του. Αυτή η κίνηση τροφοδοτεί την ηφαιστειακή δράση και την κίνηση των τεκτονικών πλακών, βοηθώντας στην ανακύκλωση των χημικών ουσιών στην ατμόσφαιρα, η οποία με τη σειρά της μπορεί να δώσει ουσίες απαραίτητες για τη ζωή και να βοηθήσει στη σταθεροποίηση της θερμοκρασίας επιφανείας.