Vārdu savienojums “zinātniskā fantastika” latviešu valodā ienācis, burtiski pārtulkojot krievu valodas terminu научная фантастикa, tomēr latviešu valodā bieži lieto vienkārši apzīmējumu “fantastika”. Zinātniskās fantastikas galvenā iezīme ir iespējamās nākotnes modeļu atainošana, cenšoties paredzēt tehnoloģiju un sociālo struktūru izmaiņu ietekmi uz cilvēci. Zinātniskās fantastikas tematika skar dažādus sociālos aspektus, cilvēka un vides attiecības. Galvenā zinātniskās fantastikas atšķirība no fantāzijas žanra nereti tiek raksturota šādi – fantastikā netiek attēlota maģija, t. i., nepierādītu pārdabisku spēku eksistence. Taču precīzāks ir pētnieka Ričarda Pērtila (Richard Purtill) formulējums: zinātniskā fantastika izmaina realitāti, izmantojot fiziskās matērijas iedarbošanos uz citu fizisko matēriju, bet fantāzija to pašu veic, izmainot fizisko matēriju ar domu vai vēlmi (piemēram, ar burvju vārdiem), vai ar nemateriālu būtņu (piemēram, garu vai eņģeļu) palīdzību.

Zinātniskās fantastikas pirmsākumi atrodami romiešu satīriķa Lūkiāna (Lucianus) darbā “Patiess stāsts” (Vera Historia, 165) un vairākās 17. gs. utopijās, taču plašāk pieņemta ir teorija, ka zinātniskās fantastikas attīstība aizsākās 19. gs. ar Mērijas Šellijas (Mary Shelley), Edgara Alana Po (Edgar Allan Poe), Žila Verna (Jules Verne) un Herberta Velsa (Herbert George Wells) daiļradi – darbiem, kuros pirmo reizi zinātniskie atklājumi vai mēģinājumi šādus atklājumus veikt ir līdzeklis, kas ļauj rakstniekam runāt par sava laika aktuālajām tēmām (M. Šellijas darbi, kuros vērojamas atsevišķas fantāzijas literatūras iezīmes, un E. A. Po darbi, kurš rakstīja stāstus abos žanros, tiek ierindoti gan zinātniskās fantastikas, gan fantāzijas literatūras pirmsākumu kategorijās). Zinātniskās fantastikas žanrs strauji attīstījās 20. gs. 20.–30. gados populārajos jeb tā dēvētajos lubu (pulp) žurnālos (Weird Stories, Amazing Stories u. c.), kas publicēja dažādu žanru īsos stāstus, un 40.–50. gados, kas tiek dēvēti par žanra zelta laikmetu. Šo periodu nomainīja t. s. zinātniskās fantastikas Jaunais vilnis (New Wave), kura laikā žanra autori eksperimentēja ar formu un saturu, žanra kanoniskajām īpatnībām apvienojoties ar modernisma literatūras elementiem.

Zinātniskās fantastikas žanra straujo attīstību 19. gs. otrajā pusē, it īpaši gadsimtu mijā, veicināja straujais tehnoloģiskais progress un mainīgās sociālās struktūras. Pastāv viedoklis, ka zinātniskā fantastika kā žanrs ir ieinteresēta tikai mašinērijas un tehnoloģiju jautājumos. Kopš žanra pirmsākumiem autorus visvairāk interesē cilvēks kā sabiedrības daļa, cilvēka dabas pārmaiņas vai nemainība uz mašinērijas un tehnoloģiju straujās attīstības fona. Prognozējot vai pārvietojot nākotnē pašreizējos zinātnes sasniegumus un sociālās parādības, autori ataino cilvēcisko emociju un uzvedības modeļus šādā izmainītā realitātes stāvoklī. Darbu priekšplānā izvirzīta pierādāmu vai iespējamu parādību analīze nākotnē – bieži raksturotas tādas parādības kā mākslīgais intelekts, klonēšana, pasaules liktenis pēc atomkara, androīdi, kontakti ar ārpuszemes saprātu, planētas pārapdzīvotība, ceļojumi laikā un citi.

Literatūrkritikā zinātnisko fantastiku iedala apakšnozarēs:

• precīzā zinātniskā fantastika (mēģina prognozēt jaunu zinātnisko sasniegumu ietekmi uz cilvēces nākotni),
• vieglā zinātniskā fantastika (uzmanība no zinātniskajiem atklājumiem tiek virzīta uz sižetisko struktūru un tēlu attīstību),
• utopija/distopija (pārspīlēti pozitīvi/negatīvi nākotnes sabiedrības funkcionēšanas modeļi),
• kiberpanks (centrālā tēma – datortehnoloģiju attīstības prognozes),
• kosmiskā opera (apvieno liela mēroga sižetus, piemēram, pasauļu kari utt., ar varoņu personisko drāmu) un citi.

Gandrīz visos zinātniskās fantastikas darbos klātesošā iezīme ir pierādāmības faktors – teorētiski neiespējamais tiek atspoguļots kā reāls, nereti tiek arī detalizēti paskaidrots, kā un kāpēc tas varētu būt iespējams. Rakstnieki izvairās no pārdabisku un nepierādāmu kategoriju izmantošanas, izvairās atzīt augstāku spēku eksistenci.

Darbi zinātniskās fantastikas žanrā no 19. gs. līdz 21. gs. sākumam: M. Šellijas darbs “Frankenšteins jeb Jaunais Prometejs” (Frankenstein or The Modern Prometheus, 1818), E. A. Po stāsti (1832–1849), Žila Verna “Ceļojums uz Zemes centru” (Voyage au centre de la Terre, 1864) un “Ceļojums uz Mēnesi” (De la terre à la lune, 1865), Roberta Lūisa Stīvensona (Robert Lewis Stevenson) “Doktora Džekila un mistera Haida dīvainais stāsts” (Strange Case of Dr Jekyll and Mr Hyde, 1886), Herberta Velsa “Laika mašīna” (The Time Machine 1895) un “Neredzamais cilvēks” (The Invisible Man, 1897), Artura Konana Doila (Sir Arthur Conan Doyle) “Zudusī pasaule” (The Lost World, 1912) un “Marakota bezdibenis” (The Maracot Deep, 1929), Oldesa Hakslija (Aldous Huxley) “Brīnišķīgā jaunā pasaule” (Brave New World, 1932), Džordža Orvela (George Orwell) “1984” (1984, 1949), Artura Klārka (Arthur Clarke) “2001: Kosmosa odiseja” (2001: A Space Odyssey, 1968) un “Dziesmas no tālās zemes” (Songs of the Distant Earth, 1986), Reja Bredberija (Ray Bradbury) “Marsiešu hronikas” (The Martian Chronicles, 1950) un “451 grāds pēc Fārenheita” (Fahrenheit 451,1953), Aizeka Azimova (Isaac Asimov) “Es, robots” (I, Robot, 1950) un “Dibināšana” (Foundation, 1951–1988), Roberta Heinleina (Robert Heinlein) “Svešinieks svešā zemē” (Stranger in a Strange Land, 1961) un “Mēness, skarbā mīļotā” (The Moon is a Harsh Mistress, 1966), Kliforda Saimaka (Clifford Simak) “Pilsēta” (City, 1952) un “Pārsēšanās stacija” (Way Station, 1963), Ursulas Krēberes Le Gvinas (Ursula Kroeber Le Guin) “Heinas cikls” (The Hainish Cycle, 1966–2000), Rodžera Zelaznija (Roger Zelazny) “Nemirstīgais” (This Immortal, 1966) un “Gaismas valdnieks” (Lord of Light, 1967), Viljama Gibsona (William Gibson) “Neiromants” (Neuromancer, 1984). Atšķirībā no fantāzijas žanra zinātniskā fantastika bija populāra arī pēckara periodā Padomju Sociālistisko Republiku Savienībā (PSRS) un sociālisma valstīs. Krievu fantastikas tradīciju pārstāv Borisa un Arkādija Strugacku (Аркадий Натанович Стругацкий, Борис Натанович Стругацкий) darbi “Pirmdiena sākas sestdienā” (Понедельник начинается в субботу, 1965) un “Pikniks ceļmalā” (Пикник на обочине, 1974), Ivana Jefremova (Иван Антонович Ефремов) “Andromedas miglājs” (Туманность Андромеды, 1974), Vladimira Mihailova (Владимир Дмитриевич Михайлов) “Savam brālim sargs” (Сторож брату моему, 1976) un “Tad nāciet, turēsim tiesu” (Тогда придите, и рассудим, 1983), poļu – Staņislava Lema (Stanisław Lem) “Solāris” (Solaris, 1970).