Algumas características da ficção científica literária incluem um cenário histórico futuro ou alternativo e um nível de plausibilidade científica, tecnológica ou social. Outras características comuns incluem personagens como alienígenas ou robôs e tecnologia futurística, como teletransporte ou viagens espaciais, embora nem toda ficção científica apresente esses elementos.
Não existe uma definição universalmente aceita de ficção científica literária, mas o gênero normalmente se preocupa com especulações realistas sobre mundos e eventos alternativos ou futuros. A ficção científica difere da literatura de fantasia, que não faz nenhuma tentativa de ser plausível. Os desenvolvimentos científicos e tecnológicos na literatura de ficção científica são muitas vezes racionalmente possíveis, dada a tecnologia existente. Obras anteriores de ficção científica frequentemente retratavam desenvolvimentos especulativos que eventualmente se tornaram realidade, como viagens espaciais e comunicação por vídeo.
A literatura de ficção científica também pode descrever um cenário moderno que ocorre dentro de uma linha do tempo histórica alternativa. Por exemplo, o romance de Phillip K. Dick, "O Homem no Castelo Alto", descreve um mundo em que a Alemanha vence a Segunda Guerra Mundial. A ficção científica literária também pode representar cenários com estruturas sociais radicalmente diferentes. A literatura distópica, por exemplo, descreve uma sociedade alterada de alguma forma negativa. Exemplos populares de ficção científica distópica incluem "The Handmaid's Tale" de Margaret Atwood e "1984" de George Orwell, ambos os quais retratam governos totalitários opressores. Embora fictícios e especulativos, esses romances falam sobre preocupações do mundo real sobre assuntos como fascismo e desigualdade de gênero.