Наукова фантастика активізувалась у другій половині ХХ ст. Наукова фантастика описує світ чітко, фізично і логічно, без надприродного. Радикальніший напрямок НФ, так звана тверда наукова фантастика, слідує реалізму в зображенні фантастичного, наприклад, використовуючи реальні проекти технологій, які ще не втілені.
У 1947 р. Робертом Хайнлайном було запропоновано для наукової фантастики визначення — «література міркувань» (англ. speculative fiction). Роберт Конквестзапропонував назву «література можливостей» (англ. possibility fiction), оскільки фантастика зображує не реальні, а передбачувані, можливі зміни, допомагаючи тим самим людській психіці підготуватися до реальних змін.
Єдиної класифікації наукової фантастики, як і фантастики взагалі, немає. Так, Д. Воллхейм виділяє в науковій фантастиці чотири групи: