詹姆斯-韋伯太空望遠鏡發布的首批科學數據的一大亮點是系外行星大氣層的光譜，其顯示出韋伯的儀器如何能看到這些遙遠大氣層是由什麼構成的。這是系外行星研究的一大進步，甚至可以幫助尋找潛在的宜居世界。更妙的是，用於研究這顆系外行星的方法還可以用來探測和檢查其他系外行星。

行星在我們看來可能很大，但事實上，它們在銀河系的計劃中是非常微小的。跟恆星不同，恆星要大得多，而且會發出自己的光，而行星則很小、很暗且很難看到。這意味著使用韋伯這樣的望遠鏡的研究人員很少能直接看到一顆行星；相反，他們必須通過觀察行星如何改變它周圍的環境來推斷它的存在。

發現系外行星的一個方法是觀察它所圍繞的恆星，也就是它的主星。如果把望遠鏡對準一顆恆星我們會看到它發出的光。有時，當一顆行星從它前面經過時，我們從這顆恆星上看到的光量會非常輕微地下降。如果我們看到這種亮度的下降是有規律的，我們就可以推斷出那裡有一顆行星，並且它在繞著恆星運行時造成了亮度的下降。這被稱為凌日法，它是像現已退休的開普勒太空望遠鏡或NASA目前的凌日系外行星調查衛星(TESS)這樣的望遠鏡發現系外行星的方法。

利用詹姆斯-韋伯搜索系外行星

詹姆斯-韋伯也將能夠觀測這些凌日，這是它研究系外行星的一種方式。在第一次發布的科學數據中甚至擁有一個凌日數據的例子，其顯示了當WASP-96行星從它面前經過時，WASP-96星的光線是如何傾斜的。這些數據是使用韋伯的近紅外成像儀和無縫隙光譜儀(NIRISS)儀器，並利用其單物無縫隙光譜學(SOSS)模式收集的。這種模式可以研究系外行星，方法是將非常明亮的恆星去掉焦距並將光線分散到各個像素上，這樣就可以觀察到相對微小的行星的影響。

行星穿過其恆星的表面需要一些時間–就WASP-96 b而言需要兩個半小時–在此期間，望遠鏡每1.4分鐘進行一次測量。該儀器還收集了過境前後幾個小時的數據。行星對恆星亮度造成的差異非常小，不到1.5%，但由於該儀器非常敏感，它可以檢測到這些微小的變化。

從這些數據中，科學家們可以了解更多關於系外行星的信息，如弄清它的大小和軌道特性。過境法只是識別和研究系外行星的一種方法。韋伯將跟地面望遠鏡合作以發現新的系外行星，另外使用徑向速度法了解它們的質量–它甚至能使用一種叫做coronagraphy的技術對一些系外行星直接成像。