Жизнь на Титане, крупнейшем спутнике Сатурна, в настоящее время остаётся открытым вопросом и темой для научных дискуссий и исследований.

Титан значительно холоднее, чем Земля, поэтому на его поверхности нет жидкой воды. Однако там есть озёра жидкого метана и этана, а также реки и целые моря из них, кроме того, эти газы могут выпадать в виде осадков, как дождь из воды на Земле. С высокой вероятностью Титан содержит также подповерхностный жидкий океан, состоящий из аммиака или воды.

Некоторые модели показывают, что Титан может поддерживать существование «инвертированных» полупроницаемых мембран на основе акрилонитрила в жидкой неполярной метан-этановой смеси на его поверхности. Однако в условиях, при которых метан-этановая смесь существует в жидком состоянии, все молекулы крупнее и полярнее акрилонитрила неизбежно кристаллизуются — ввиду гораздо большей силы связи между полярными молекулами (на этом принципе основано фракционирование углеводородов и спиртовое осаждение нуклеиновых кислот). В то же время, в данной среде наблюдаются сложные химические процессы избирательного обмена и накопления ряда веществ, что является предметом широких дискуссий в сообществе планетологов, в том числе и в NASA. Атмосфера Титана плотная, химически активная и богата органическими соединениями; эти факты подтолкнули учёных на дополнительные предположения о наличии жизни или предпосылок к жизни, особенно в верхних слоях атмосферы. Его атмосфера также содержит водород, а метан может сочетаться с некоторыми из органических соединений (например, с ацетиленом) для получения энергии и развития жизни.

В июне 2010 года учёные, по результатам анализа данных миссии Кассини-Гюйгенс, сообщили об аномалиях в атмосфере Титана, около его поверхности. На основании этого они выдвинули гипотезу о «дыхании» примитивных биологических организмов. Согласно этой гипотезе, организмы могли бы поглощать газообразный водород и питаться молекулами ацетилена, при этом в процессе их жизнедеятельности образовывался бы метан. В итоге на Титане наблюдалась бы нехватка ацетилена и снижение содержания водорода около поверхности. Однако прямых доказательств существования жизни на Титане пока нет.