Najpogostejše znanstvenofantastične teme so nadomestne resničnosti, možni prihodnji svetovi in liki, ki imajo sposobnosti, ki presegajo sposobnosti navadnih ljudi. Stik z nezemeljskimi bitji je pogost tudi v tej zvrsti literature, številne znanstvene fantastike pa raziskujejo ideje o tem, kako bi se življenje dramatično spremenilo, če bi se ljudje srečali in komunicirali z nezemljani. Druge znanstvenofantastične teme imajo temeljne ideje o tem, kako bi lahko bil prihodnji svet drugačen, če bi človeštvo nadaljevalo svojo sedanjo pot v sedanjosti, in ta vrsta pripovedi ima običajno postavitev bodisi v distopijo ali utopijo, odvisno od avtorjevega stališča. . Tehnologija ima pogosto pomembno vlogo v znanstvenofantastičnih zgodbah kot orodje za dobro ali zlo.
Zaplet znanstvenofantastičnega romana lahko pri bralcih pogosto povzroči, da se sprašujejo, kaj bi bilo mogoče izven meja vsakodnevnega obstoja. Zgodbe o alternativnih resničnostih včasih opisujejo pojave, kot so razpoke v tkivu linearnega prostorsko-časovnega kontinuuma. Te vrste znanstvenofantastičnih tem pogosto raziskujejo naravo časa samega. Nadomestne resničnosti lahko sprožijo tudi vprašanja o tem, koliko liki lahko ali ne morejo imeti nadzora nad tem, kaj se zgodi v njihovi prihodnosti. Znanstvenofantastična proza, napisana na te teme, ima pogosto omejeno podlago v dejanskih znanstvenih študijah pojavov, kot so črne luknje, črve in temna snov.
Teme znanstvene fantastike o stiku s tujci so pogosto med najbolj priljubljenimi zgodbami. Številne od teh pripovedi opisujejo svetove, kjer ljudje živijo ob tujih rasah, ki imajo enako ali pogosto boljšo inteligenco. Nekatere najbolj optimistične teme raziskujejo, kako bi ljudje lahko premagali svoje skupne pomanjkljivosti s pomočjo razsvetljenih naukov takšne nezemeljske rase. Druge zgodbe podrobno opisujejo človeško raso, ki opušča obstoječe predsodke in se bori, da bi se združila v boju proti grožnji tujcev.
Dodatne znanstvenofantastične teme zadevajo meje človeškega uma. Liki v teh zgodbah imajo pogosto sposobnosti, kot sta telepatija ali psihokineza, in ali te talente uporabljajo za dobro ali zlo, raziskuje več elementov človeške narave. Ko te sposobnosti izhajajo iz znanstvenih eksperimentov z napredno tehnologijo, je temeljna tema zgodbe opozorilo, da se ljudje ne bi smeli vmešavati v svoje prirojene sposobnosti.
Znanstvenofantastična zgodba, ki se dogaja v svetu prihodnosti, pogosto sproža ideje o tem, kam bodo določene kolektivne odločitve in dejanja sčasoma pripeljala človeško raso. Pripoved o mračni distopiji pogosto služi kot opozorilo o sedanjosti. Znanstvenofantastična zgodba o utopiji pogosto predstavlja veliko bolj optimističen pogled na človeško raso.