Geobiologia tutkii pääasiassa biosfäärin eli elollisen luonnon ja litosfäärin eli maan kuoren välistä vuorovaikutusta. Joskus geobiologian tutkimuskohteena on myös elollisen luonnon ja ilmakehän vuorovaikutussuhde. Se on monitieteinen tieteenala, jossa yhdistyy mm. evoluutiotiede, evoluutiobiologia, mikrobiologia, paleontologia, geologia, maaperätiede sekä biogeokemia. Geobiologian tutkimusmenetelmät ovat samoja, joita käytetään geologian, biologian ja maaperätieteen tutkimuksessa, ja näillä saadaan tietoa elämän ja maapallon yhteisevoluutiosta sekä eliöiden ja geologian vuorovaikutussuhteista nykymaailmassa. Myös mahdollisen elämän etsiminen avaruudesta eli astrobiologia kuuluu geobiologian alaan[1]