Planetarni geolog proučuje geologijo planetov, ki niso Zemlja, in njihovih satelitov. Področje, znano tudi kot astrogeologija ali eksogeologija, je tesno povezano s tradicionalno geologijo, vendar se osredotoča na teme, kot so notranja struktura planeta ter vulkanska in površinska aktivnost. Planetarni geolog lahko pregleda vzorce, pridobljene iz vesoljskih misij ali meteorjev, ki trčijo v zemeljsko površino. Fotografije in drugi podatki o kometih, lunah in planetih, poslanih s sond, so zanimivi tudi za planetarnega geologa. Izdelava natančnih planetarnih in luninih zemljevidov ter sklepanje o možnosti življenja na drugih planetih sta dva od mnogih raziskovalnih ciljev planetarnih geologov.
Nebesna telesa, kot so planeti, lune in kometi, imajo geološke značilnosti, ki so znanstveno pomembne. Na primer, najvišja gora v sončnem sistemu je na Marsu, na Merkurju pa so žepi zmrznjenega ledu v kraterjih. Podatki o teh značilnostih se zbirajo na več načinov, vključno s teleskopom, vzorci, ki so jih zbrali astronavti, ter fotografijami in podatki iz vesoljskih sond. Skrbno kartiranje in raziskovanje teh geoloških značilnosti lahko razkrijeta veliko o tem, kako je nastalo telo, kako se njegova geološka sestava primerja z zemeljsko in ali je tam bilo ali lahko obstaja življenje.
Planetarni geolog uporablja tehnike z drugih področij znotraj geologije, kot sta geokemija in geofizika, za preučevanje sestave in strukture geoloških značilnosti ter sestave drugih planetov in njihovih satelitov. Primarni viri informacij so fizične analize vzorcev in podatkov ter fotografij. Ta raziskava lahko razkrije, zakaj je planet določene barve, ali obstaja ali je bila voda in ali je na površini kakšna vulkanska aktivnost. Mars je na primer rdeč, ker je površina planeta prekrita z železovim oksidom, ki se prenaša tudi v ozračje.
Pomembna naloga planetarnega geologa je kartiranje površine planeta ali enega od njegovih satelitov. Vesoljske sonde pošiljajo nazaj fotografije visoke ločljivosti površine, ki razkrivajo kraterje in druge značilnosti, kot so gore in doline, pa tudi barvo in teksturo. Orbitalne fotografije visoke ločljivosti je mogoče kombinirati s 3-D modeliranjem za izboljšanje površinske slike in razkrivanje celo najmanjših podrobnosti. Dokazi o progah, ki se spomladi in poleti spuščajo v pobočja kraterja na Marsu, lahko pomagajo planetarnemu geologu sklepati o prisotnosti tekočine in ne le zamrznjene vode. Tekoča voda zagotavlja boljše okolje za življenje kot voda v zamrznjenem stanju.
Poleg kartiranja se lahko planetarni geolog osredotoči tudi na udarne kraterje in planetarne atmosfere. Udarni krater je primarni geološki proces, ki oblikuje planetarne površine in lahko tvori številne geološke značilnosti. Geolog mora razlikovati med kraterji, ki jih povzroča vulkanska aktivnost, in tistimi, ki jih povzroči udar tujega telesa. Planetarne atmosfere lahko razkrijejo veliko o razlikah v gravitacijskih silah, pa tudi oblikujejo planetne površine z vetrom, zmrzaljo in padavinami.
Za kariero planetarnega geologa je potrebna doktorska diploma s tega področja. Ker je to nišni poklic znotraj geologije, le majhno število institucij ponuja izpopolnjevanje na tem področju. Večina planetarnih geologov v Združenih državah je zaposlenih na univerzah, Znanstvenem centru za astrogeologijo Združenih držav Amerike in Nacionalni upravi za aeronavtiko in vesolje. Izvajajo raziskave in ustvarjajo planetarne in lunine zemljevide, ki poudarjajo vse, od dokazov o preteklih koncentracijah vode do udarnih kraterjev in vulkanske aktivnosti.