जब कोई ग्रह अपने तारे के सामने से गुजरता है, तो वह तारे के प्रकाश के एक छोटे से अंश को अवरुद्ध कर देता है। चमक में यह कमी ही बाह्य ग्रहों का पता लगाने की पारगमन विधि है। यह बाह्य ग्रह विज्ञान में सबसे कारगर तकनीक है, जिसके कारण हजारों ग्रहों की खोज हुई है। अकेले केप्लर मिशन ने इस विधि का उपयोग करके 2,600 से अधिक ग्रहों की खोज की।

सूर्य के आकार के तारे के पारगमन में बृहस्पति के आकार का ग्रह लगभग 1 प्रतिशत चमक कम कर देता है। पृथ्वी के आकार का ग्रह चमक को 0.01 प्रतिशत तक कम कर देता है, जो किसी कार की हेडलाइट के सामने से गुजरती हुई मक्खी को देखने जैसा है। इस तरह के छोटे-छोटे चमक में कमी को मापने के लिए अत्यंत सटीक फोटोमेट्री की आवश्यकता होती है। अंतरिक्ष दूरबीनें इसके लिए आदर्श हैं क्योंकि वे वायुमंडल के धुंधलापन और चमक बढ़ाने वाले प्रभावों से बचाती हैं।

पारगमन विधि से ग्रह के अस्तित्व से कहीं अधिक जानकारी मिलती है। पारगमन की गहराई से हमें तारे के सापेक्ष ग्रह का आकार पता चलता है। पारगमन के बीच का समय हमें उसकी कक्षीय अवधि बताता है। यदि हमें तारे का आकार पता है, तो हमें ग्रह का आकार भी पता चल जाता है। यदि हम तारे के त्रिज्या वेग में होने वाले उतार-चढ़ाव को भी माप लें, तो हमें ग्रह का द्रव्यमान पता चल जाता है। आकार और द्रव्यमान मिलकर घनत्व बताते हैं, जिससे यह संकेत मिलता है कि ग्रह चट्टानी, गैसीय या जलीय है।

पारगमन से हमें वायुमंडल का अध्ययन करने में भी मदद मिलती है। जब पारगमन के दौरान किसी ग्रह के वायुमंडल से तारों का प्रकाश गुजरता है, तो कुछ तरंगदैर्ध्य अवशोषित हो जाते हैं। पारगमन के दौरान के स्पेक्ट्रम की तुलना उसके बाहर के स्पेक्ट्रम से करके, खगोलविद जल, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसे अणुओं का पता लगा सकते हैं। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप वर्तमान में यही कर रहा है।