Când o planetă trece prin fața stelei sale, blochează o mică parte din lumina acesteia. Această scădere a luminozității este metoda de tranzit pentru detectarea exoplanetelor. Este cea mai productivă tehnică din știința exoplanetelor, responsabilă pentru mii de descoperiri. Numai misiunea Kepler a găsit peste 2.600 de planete folosind această metodă.

Tranzitul este mic. O planetă de mărimea lui Jupiter care tranzitează o stea de mărimea Soarelui o diminuează cu aproximativ 1%. O planetă de mărimea Pământului o diminuează cu 0,01%, ceea ce este ca și cum ai detecta o muscă care traversează un far de mașină. Măsurarea unor astfel de devieri mici necesită o fotometrie extrem de precisă. Telescoapele spațiale sunt ideale deoarece evită efectele de estompare și luminozitate ale atmosferei.

Metoda tranzitului dezvăluie mai mult decât existența planetei. Adâncimea scufundării ne spune dimensiunea planetei în raport cu steaua sa. Timpul dintre tranzite ne spune perioada sa orbitală. Dacă știm dimensiunea stelei, știm dimensiunea planetei. Dacă măsurăm și oscilația vitezei radiale a stelei, știm masa planetei. Mărimea și masa împreună dau densitatea, care indică dacă planeta este stâncoasă, gazoasă sau apoasă.

Tranzitele ne permit, de asemenea, să studiem atmosferele. Când lumina stelelor trece prin atmosfera unei planete în timpul tranzitului, unele lungimi de undă sunt absorbite. Prin compararea spectrului în timpul tranzitului cu spectrul din afara acestuia, astronomii pot detecta molecule precum apa, metanul și dioxidul de carbon. Telescopul Spațial James Webb face acest lucru acum.