Experto en Geociencias Planetarias y Astrobiología del CSIC en el Instituto de Geociencias (CSIC-UCM) y profesor honorífico del Departamento de Ingeniería Aeroespacial de la UC3M. Cofundador del Centro de Astrobiología, asociado a la NASA, es también miembro de los equipos de ciencia de misiones de la ESA y NASA a Marte, como los rovers Curiosity y Perseverance. Entre sus responsabilidades, ha sido vicepresidente de la Comisión de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo de la ONU, presidente de la Comisión de Educación en Geociencias de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) y miembro del Comité Organizador de la Comisión de Astrobiología de la Unión Astronómica Internacional. Asimismo, es fundador y presidente de la Red Española de Planetología y Astrobiología (REDESPA), de la Comisión Científica de Geología Planetaria de la Sociedad Geológica de España y de la Asociación Internacional de Geoética. Actualmente ocupa el cargo de vicesecretario de la Real Academia de Ciencias y preside su Comisión de Cultura Científica y Tecnológica.
Cuenta con 14 libros, en calidad de autor y editor, y alrededor de 400 publicaciones, de las cuales unas 170 en revistas indexadas en SCI/WoS. Sus trabajos han sido portada en revistas de referencia como Nature, Science, Geology o Astrobiology. A todo ello se suma una intensa labor de divulgación en internet, periódicos, radio y televisión, así como un amplio reconocimiento internacional. Entre los galardones recibidos destacan cuatro premios de la NASA en el marco del programa Marte, ocho premios de la ESA como instructor de astronautas en el Geoparque UNESCO de Lanzarote, la Placa de la Asociación Española de Científicos y diversos premios en Iberoamérica (Colombia, Cuba, Paraguay), además del honor de que un laboratorio en Perú lleve su nombre.