Cele mai comune teme de science-fiction sunt cele ale realităților alternative, posibilelor lumi viitoare și ale personajelor care au abilități dincolo de cele ale oamenilor obișnuiți. Contactul cu ființe extraterestre este, de asemenea, obișnuit în acest gen de literatură, iar multe cărți științifico-fantastice explorează idei despre modul în care viața s-ar schimba dramatic dacă oamenii se întâlnesc și ar interacționa cu extratereștrii. Alte teme science fiction au idei subiacente despre cum o lume viitoare ar putea fi diferită dacă umanitatea își continuă drumul actual în prezent, iar acest tip de narațiune are de obicei un cadru fie într-o distopie, fie într-o utopie, în funcție de punctul de vedere al autorului. . Tehnologia are adesea un rol important în poveștile științifico-fantastice ca instrument fie pentru bine, fie pentru rău.
Intriga unui roman științifico-fantastic poate determina adesea cititorii să pună la îndoială ce ar putea fi posibil dincolo de limitele existenței de zi cu zi. Poveștile realităților alternative descriu uneori fenomene precum rupturi în țesătura continuumului liniar spațiu-timp. Aceste tipuri de teme science fiction explorează frecvent natura timpului însuși. Realitățile alternative pot ridica, de asemenea, întrebări despre cât de mult pot sau nu personajele să aibă control asupra a ceea ce se întâmplă în viitorul lor. Proza științifico-fantastică scrisă cu aceste teme are adesea o bază limitată în studiile științifice faptice ale fenomenelor precum găurile negre, găurile de vierme și materia întunecată.
Temele science fiction care înconjoară contactul cu extratereștri sunt adesea printre cele mai populare povești. Multe dintre aceste narațiuni descriu lumi în care oamenii trăiesc alături de rase extraterestre care au o inteligență egală sau adesea superioară. Unele dintre cele mai optimiste teme explorează modul în care oamenii și-ar putea depăși deficiențele comune prin învățăturile iluminate ale unei astfel de rase extraterestre. Alte povești detaliază rasa umană abandonând prejudecățile existente și luptă interioară pentru a se uni în lupta împotriva unei amenințări extraterestre.
Teme suplimentare de science fiction se referă la limitele minții umane. Personajele din aceste povești au adesea abilități precum telepatia sau psihokineza și dacă folosesc aceste talente pentru bine sau pentru rău explorează mai multe elemente ale naturii umane. Când aceste abilități rezultă din experimente științifice cu tehnologie avansată, tema de bază a poveștii este una de avertizare că oamenii nu ar trebui să interfereze cu propriile capacități înnăscute.
O poveste științifico-fantastică plasată într-o lume viitoare ridică adesea idei despre unde anumite decizii și acțiuni colective vor duce în cele din urmă rasa umană. O narațiune despre o distopie sumbră servește adesea ca un avertisment despre prezent. O poveste științifico-fantastică referitoare la o utopie prezintă adesea o viziune mult mai optimistă asupra rasei umane.