正如卡尔·萨根提到的：如果红外望远镜发现了一颗较为“温暖”的恒星世界，但是却没有可见光波段的信号，这就意味着它可能是一个戴森球。然而，有科学家认为一些天体也会有类似的现象，比如恒星周围尘埃带和气体团遮挡了恒星光线，自身也有释放红外辐射。
1983年，红外天文卫星进行了10个月的巡天调查，莫斯科空间研究所科学家维亚切斯拉夫在1985年对戴森球探索计划进行初步数据筛选，到了2009年，费米国家实验室理查德·卡里根也公布了探索结果，同样没有令人信服的证据。毕竟卡里根的搜索范围有限，仅在地球附近1000光年半径内寻找，这个距离相对于银河系10万光年的跨度而言显得太小了。
戴森球
宾夕法尼亚州立大学杰森·怀特也通过广域红外巡天探测器和斯皮策望远镜的数据寻找戴森球，结果认为如果戴森球是一个完全封闭的能量站，无论它处于银河系的哪个地方，我们都能探测到它们。
证明外星人存在
此外，戴森球也具有不同的建造模式，完全封闭式的戴森球需要更加强大的宇航科技，需要考虑恒星的引力相互作用，对于一个更加成熟的宇宙文明而言，将自己隐藏起来或许是非常好的选择，这也决定了如果保持戴森球的长期存在，被其他文明察觉的可能性也越大。未来学家罗伯特·白普理认为戴森球可能还有其他形式，很难被发现。
除了探索能直接代表外星人存在的戴森球外，科学家开始着手研究系外行星的大气成分，比如已经发现充满二氧化碳、甲烷以及水蒸气谱线的系外行星，而且在一些巨型气态行星周围也发现了这些物质。氟氯烃是一种能暗示外星人存在的气体，比如地球的光谱信号就会因为氟氯烃的存在而出现改变。温室气体的用途之一是可以加热行星大气，如果未来人类定居火星，就会考虑用温室气体使火星大气回暖。
