21世纪天体地质研究将发生质的飞跃，表现在下列方面。
对物质组成的研究变被动、等待为主动采样。地球上每年都能接受到天外来客即陨石，为我们研究宇宙星系特别是各星球的核部物质组成提供了样品。随着各种宇宙探测器直接登上各个星球，人们可以得到这些星球表面的系统样品并与地壳的物质组成进行对比。
对星球表面的观察更加仔细、更加全面。以往对星球的观察是借助显微镜进行的。宇宙卫星上了天，首先是观察的距离大大缩短了，其次是可以从不同的角度进行观察（包括那些望远镜看不到的“背面”的观察），获得的信息更全面了，第三是动态的观察，因为卫星随时都能将各种图像发回地球。这就有可能为地球与行星的对比研究提供必要而又扎实的基础素材。
人类有可能直接登上各个星球开展科考活动。当然，第一步是离我们最近、各种资料也最详尽的月球。登上月球尽管从交通工具来说不同于去南极，但感受和经历却可能相同：严酷的自然环境，却是一块净土，别有一番乐趣；各国相继都会在月球上建立自己的科研基地和太空站，作为征服宇宙的桥头堡。
随着对地球上一些特殊成因矿床（如加拿大萨德伯里）研究资料的积累，人类有可能考虑从新的渠道得到资源，尤其是金、铂这样比重特大的贵金属。
早在1984年，第27届国际地质大会召开时就有人倡导建立和发展比较行星学，但因难于操作而进展较慢。不过，比较行星学毕竟是一种超前的科学思维。进入21世纪，地质学上升为地球科学是比较行星学得以长足发展的大背景，上述天体地质学的进展将使比较行星学的研究成为可操作。因为星球的演化是上升的、不可逆的过程，我们只有在其它星球上才能看到地球40亿年前、30亿年前、20亿年前和10亿年前的面貌；同样，基于这种对比研究，我们才能预测这些星球的发展演化过程。到22或23世纪里，也许人类真的会到其它星球上寻找生存空间和能源资源，因为那时比较行星学已经能够提供大量的科学数据和可行性证明了。