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  天文學家和科普作家卡爾·薩根1961年在科學雜誌上發表了一篇名為《行星金星》的文章,建議對金星實行行星工程。薩根設想在金星的大氣中散佈藻類來吸收二氧化碳,從而降低溫室效應,直到表面溫度降至“適宜”。30億年前,地球的大氣層也是以二氧化碳為主,後來由於藍綠藻和水分蒸發,才出現氫氣和氧氣的成分。後來的觀測發現由於金星大氣的質量太大,用藻類改變是不可能的。即使找到能在金星嚴酷乾燥的外大氣層生存的藻類,其從二氧化碳固定的有機物降落到高溫的內大氣層,又會被氧化成二氧化碳。  1973年,薩根又在《Icarus》雜誌上發表文章名為《火星上的行星工程》,討論把火星改造成宜於人類居住的可能性三年後,NASA 的一個研究專案正式探討了行星工程的問題,但用的稱呼是“行星生態合成”(planet ecosynthesis)。結論是在改造火星,使其成為一個能維持生命的可居住行星方面,目前不存在已知的障礙。同年,研究專案中的一位科學家Joel Levine組織了第一個關於地球化(當時稱作“行星模擬”)的科學會議。  1979年三月, NASA 工程師、作家James Oberg在休斯敦的"月球與行星科學"會議上組織了第一次“地球化座談會”。他在1981年把會議上提出的想法寫成了一本通俗書籍《新地球》。1982年,行星學家Christopher McKay在《英國行星學會雜誌》上發表了一篇題為《地球化火星》的文章,這是“地球化”這一名詞首次被用於正式科學出版物中。該文章討論了帶有自行調節的火星生物圈。1984年,James Lovelock和Michael Allaby出版了一本題為《綠化火星》的書,首次提出了在火星大氣中加入氟氯碳氫化合物以加熱火星的方法。  從1985年以來,Martyn J. Fogg 發表了幾篇關於地球化的文章,編輯了《英國行星學會雜誌》1991年的的一期地球化專版,並於1995年寫了一本書《地球化:行星的環境工程 》。他還有一個專門討論地球化的網站地球化資訊(英文)。  Fogg用下列術語來區分地球化的不同方面:  他還提出了下列區分人類居住性的分類:  Fogg認為火星早年是一個易地球化行星,但其現在的環境要地球化困難很大。然而,火星是地球附近最適宜於地球化的一個。火星協會創始人Robert Zubrin 曾制定了一個人類永久定居火星和最終地球化的計劃。  地球化的主要目的是建立一個適合人類居住的生態環境。但有些研究人員聲稱,從經濟角度考慮太空站是合適的太空殖民手段。當然,如果奈米技術和其他的化學技術繼續快速發展,地球化的過程可能從需要幾十個世紀加快到幾個世紀。但反過來,也可以利用這些技術改變人體生理,使人們不需要依賴現在地球上的氧氣、氮氣大氣成分和地球重力就能舒適生存。這些改變會減少地球化的需要或者使其變得容易。

  其實維持生命只有一個最低的要求——能量來源。然而要使一個行星適合居住卻有很多地理、地化學和天體物理方面的要求,特別是要允許複雜的多細胞而不只是單細胞生物生存的話。

  

  通過把行星上的可揮發物質加熱氣化,以及引用彗星撞擊分解。

  將鋁化PET薄膜製成的反照鏡放置在環火星軌道上,增加火星的總體日照 與地表溫度,並蒸發水與乾冰以增強溫室效應。而直接把光反射到極冠上會使這個方法更有效。  生產、釋放鹵化碳亦可增厚大氣並加強吸收光照。鹵化碳(例如氟氯碳化合物(CFCs)和全氟化碳(PFCs))是很強的溫室氣體,且能在大氣中保持長時間的穩定。這些氣體可由基因改造的好氧菌或是由遍佈火星表面的工廠製造。  改變地表反照率能使光照做更有效的利用。散佈於地表的黑塵、煤灰、暗色的微生物或地衣,能讓更多光照在被反射至太空前就被地表吸收轉為熱能。能運用生物是特別吸引人的,因為它能自我繁殖。  牽引安全範圍下的小行星撞擊火星以增加熱量、提升星球質量、減少地球化居住後高密度小行星撞擊風險。

  

  月球是地球的衛星,是離地球最近的星體,同時也是人類掌握最多資料的外太空星體,因此開發月球所需的運輸成本相對較低,開發計劃也較容易擬定。問題在於月球環境與地球相差過遠,本身無大氣層,引力較小也難以建立穩定的人工大氣層,這是讓月球地球化最困難一部分。

  總面積約與地球陸地一樣大,但太陽輻射只有地球一半,由於火星已有自身大氣層,加上冰與疑似液態水的存在,地球化可行性較高。難度在於火星與地球距離略遠,運輸成本不低,且即便較接近地球環境,也不代表地球化不會失敗。

  金星是與地球最接近的行星,而且金星大小與質量皆與地球相近,其自身也擁有大氣層,但其地球化可行性的問題在於金星大氣層過厚,溫室效應極高,當前金星只有雲層頂端的居住環境是比較接近地球,將金星地球化需要幾個重要的變化:去除大部分大氣中的二氧化碳和降低金星的500°C高溫。這些變化都是非常相關的,因為金星的超高溫是因為溫室效應所造成的而溫室效應則是被大量的二氧化碳造成的,而且還必須解決其大氣壓力才有可能移民金星。

  木衛二(歐羅巴)是一個地球化的潛在候選人。木衛二的一個優點是擁有液態水,因為液態水對引進複雜的生命是非常有幫助的。但將木衛二地球化困難重重。木衛二在木星的輻射帶的正中,在其表面上的人類會在10分鐘之內死亡,這就需要建大型的反輻射裝置(現在來說是不切實際的)。再者這個衛星被厚厚的冰層覆蓋,要加熱的話就需要充足的氧氣。

  其他可能的候選星體包括水星、木衛三、木衛一、木衛四、土衛二和土衛六,甚至一些大的小行星,像穀神星。

  作為太空移民的兩大主要方案,經常和太空城市比較,各自有其優缺點。

  地球化是一個在科幻作品的共同的概念, 範圍從小說、電視、電影、電子遊戲及動漫畫。  改變一個行星為居住的概念實際上在地球化概念之前就存在了,在著名的科幻作品中,以這個主題的有沙丘 (小說)、火星三部曲、水星領航員、天使特警。
外星環境地球化(英語:Terraforming),簡稱地球化,是設想中人為改變天體表面環境,使其氣候、溫度、生態類似地球環境的行星工程。有時候該詞用來總指行星工程。地球化的觀念根植在科幻小說和真實的科學中。創造這個詞是科幻作家傑克·威廉森(Jack Williamson),出現在1942年其發表於《Astounding Science Fiction》雜誌上的一篇小說中。但地球化的具體設想則早於此。奧拉夫·斯蒂伯頓(Olaf Stapledon)1930年的《最後和最先的人》講述了與反對地球化的金星原始居民展開長期戰爭的故事。