Η σκληρή επιστημονική φαντασία είναι ένα υποείδος στο ευρύτερο είδος επιστημονικής φαντασίας της γραφής και της δημιουργικής εργασίας που προσδιορίζεται από μερικά κοινά σημεία. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του έργου, για παράδειγμα, είναι γραμμένο για να είναι πολύ ρεαλιστικό ως προς τον τρόπο με τον οποίο απεικονίζεται η επιστήμη και διάφορες πτυχές του κόσμου στον οποίο διαδραματίζεται η ιστορία. Παρόλο που τέτοια έργα εξακολουθούν να είναι φανταστικά, καταβάλλεται προσπάθεια να διασφαλιστεί ότι οι φανταστικές λεπτομέρειες είναι ρεαλιστικές και βασισμένες στη διαθέσιμη επιστημονική γνώση. Η σκληρή επιστημονική φαντασία μπορεί επίσης να είναι πιο εικαστική και φανταστική στη φύση, αλλά εξακολουθεί να τηρεί μια συνολική συνολική και συνεπή οπτική του σύμπαντος της ιστορίας.
Ο όρος «σκληρή επιστημονική φαντασία» χρησιμοποιείται συνήθως σε αντίθεση με τη «μαλακή επιστημονική φαντασία» και χρησιμοποιείται ως τρόπος για να δείξει πόσο ρεαλιστικό είναι το έργο στην απεικόνιση του φανταστικού σύμπαντος. Σε αυτή τη χρήση, τα «σκληρά» και «μαλακά» χρησιμοποιούνται για να αναφερθούν σε έργα που δημιουργούνται με περισσότερο ή λιγότερο ρεαλιστικό τρόπο. Η σκληρή επιστημονική φαντασία, για παράδειγμα, δημιουργείται συχνά με το βλέμμα προς το τι είναι δυνατό ή πραγματικό εντός των ορίων της τρέχουσας επιστημονικής κατανόησης. Αυτό σημαίνει ότι οι χαρακτήρες σε ένα τέτοιο έργο συνήθως περιορίζονται από ρεαλιστικούς περιορισμούς όπως τα αποτελέσματα της χαμηλής βαρύτητας, η έλλειψη καύσης στο διάστημα και η ανάγκη για ολόσωμες στολές και αναπνευστικές συσκευές κατά την εξερεύνηση εξωγήινων κόσμων.
Η απαλή επιστημονική φαντασία, αντίθετα, συνήθως προσκολλάται λιγότερο σε ρεαλιστικές πτυχές της επιστημονικής γραφής. Αυτά τα έργα μπορεί να περιλαμβάνουν μη ρεαλιστικές λεπτομέρειες όπως ήχους ή πύρινες εκρήξεις στο κενό του διαστήματος, χαρακτήρες που εξερευνούν εξωγήινους κόσμους χωρίς προστατευτικά καλύμματα και πιο φανταστικά στοιχεία στο σύμπαν της ιστορίας. Υπάρχουν ορισμένα στοιχεία που μπορεί να υπάρχουν τόσο στη μαλακή όσο και στη σκληρή επιστημονική φαντασία, αν και τα «σκληρά» έργα συνήθως αντιμετωπίζουν αυτά τα στοιχεία με πιο συνεπείς τρόπους.
Έννοιες όπως το ταχύτερο από το φως ταξίδι, για παράδειγμα, μπορούν συχνά να βρεθούν στη μαλακή επιστημονική φαντασία και μπορεί να είναι κάπως αμφιλεγόμενες στη σκληρή επιστημονική φαντασία. Από όσο μπορεί να εξηγήσει η σύγχρονη επιστήμη, τέτοιο ταξίδι είναι σχετικά αδύνατο. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένοι τρόποι αντιμετώπισης αυτού του περιορισμού, και η σκληρή επιστημονική φαντασία συνήθως γράφεται για να αντιμετωπίσει τέτοιους περιορισμούς με τρόπο που εξακολουθεί να φαίνεται αληθινό στο σύμπαν στο οποίο εκτυλίσσεται η ιστορία. Αυτά τα έργα είναι πιθανό να παρουσιάζουν τεχνολογία που λύνει τέτοια ζητήματα με τρόπο πλήρως αναπτυγμένο, και όχι απλώς να το εξηγούν μέσω ενός «θαύματος» της επιστήμης.