 Большинство обнаруживаемых экзопланет отличаются по своим орбитальным характеристикам от планет-гигантов Солнечной системы. Они расположены близко к своей звезде и, как правило, являются газовыми гигантами. На этом основании делался вывод о том, что подобные планеты возникли в результате иных процессов, нежели Солнечная система. Хотя, возможно, это происходит потому, что гиганты, находящиеся близко к звезде легче обнаружить, чем маленькие планеты.
Когда экзопланета проходит перед своей звездой, можно наблюдать небольшое изменение в светимости звезды. Этот эффект, также известный как затемнение, пропорционален квадрату радиуса планеты. Наименьший объект, который можно "засечь" этим методом, должен быть размером с Нептун. Таким объектом, например, является Глизе 436 b.
Экзоспутники, вращающиеся вокруг экзопланет, с радиусом, близким к земле или меньше, обнаружить еще тяжелее.
В 2008 году астроном Дэвид Киппинг опубликовал статью о том, как путем совмещения наблюдений изменения времени середины транзита и времени длительности транзита определить наличие экзоспутника и возможно, даже определить его массу и расстояние до планеты-хозяйки.
В феврале 2012 года астрономы из Пулковской обсерватории обнаружили признаки присутствия естественного спутника у одной из внесолнечных планет - экзолуны у экзопланеты.
Они получили кривые изменения блеска звезды в моменты прохождения этой планеты по ее диску. На этих кривых были замечены периодичные всплески неизвестной природы. Ученые предположили, что это может быть следствием существования у планеты естественного спутника.
Расчеты показали, что луна, если она существует, имеет гигантские размеры - в 6 раз больше Земли и в 3 раза меньше своей экзопланеты.
В 2014 году исследователи НАСА заметили еще один признак экзолуны, и хотя они говорят, что на данный момент невозможно подтвердить открытие, это событие подталкивает их к дальнейшим поискам. Открытие было сделано случайно, при совокупности расположения определенных объектов в нашей галактике, которое происходит очень редко, возможно, единожды.
Их метод, называемый гравитационным микролинзированием, использует случаи выравнивания между звездами. Когда между наблюдателем и далекой звездой проходит еще она звезда, ближний объект может действовать как увеличительное стекло и делает более отдаленный свет ярче. Эти "осветления" обычно длятся около месяца.
Если у звезды на переднем плане (гравитационной линзы) есть планета, то эта планета будет выступать в качестве второй линзы, и "осветление" света более далекого объекта будет еще заметнее. При тщательном анализе этих событий астрономы могут выяснить массу ближней звезды и даже, возможно, ее планеты.
В некоторых случаях объект на переднем плане может быть не звездой, а планетой, имеющей собственный спутник - экзолуну. Соответственно, исследователи будут в состоянии рассчитать массу планеты по отношению к спутнику.
В этом исследовании не был до конца ясен характер объекта на переднем плане - либо это слабенькая звезда с планетой в 18 раз больше земли, либо массивная планета (больше Юпитера) с небольшим спутником, сравнимым с Землей. Разница в размерах большего тела по отношению к меньшему составила 2000 к 1. И астрономы не могут сказать, какой из двух сценариев является правильным.
Меньшая по массе пара объектов (планета плюс спутник) будет показывать такое же по яркости событие как более массивная пара (звезда плюс планета), просто расположенная дальше. Но как только изменение яркости закончилось, провести дополнительные измерения стало невозможно, и истинная личность кандидата в экзолуны осталась неизвестной.
В дальнейшем, однако, ученые планируют разработать варианты для таких измерений расстояния во время линзирования. Космические телескопы Спитцер и Кеплер находятся достаточно далеко от Земли, чтобы осуществить измерения параллакса расстояния .
Основной принцип параллакса можно объяснить простым примером. Если вы посмотрите на свой палец сначала одним глазом, а потом другим, вы увидите, что палец как бы скачет туда-сюда. Если смотреть на далекую звезду с двух телескопов, находящихся далеко друг от друга, изображение звезды также будет сдвигаться. В сочетании эффекта параллакса с событием линзирования, можно будет сравнить изменение яркости света и получить данные о движении объекта.
Почему, помимо простого научного интереса, так важно найти экзолуну? Потому что пока не подтверждено наличие планет у других звезд в зоне обитаемости и имеющих сходные с Землей характеристики. Большинство найденных экзопланет являются газообразными гигантами. Но мы уже знаем, на примере спутников Юпитера, что у газообразных гигантов могут существовать спутники со снегом, водой, метановыми озерами. А на таких объектах потенциально возможны условия для развития живых форм. | 
