日本では過去には「科学小説」「空想科学小説」「幻想科学小説」「未来科学小説」などの呼称もあり、この中でも「科学小説」は戦前、「空想科学小説」は戦後の一時期に広く使用されたが、1970年代頃以降は「SF（エスエフ）」が普及した。 サイエンス・フィクションの定義は、幅広いサブジャンルとテーマを含むために困難である。デーモン・ナイトはその困難さを「サイエンス・フィクションは、その時にそう呼ばれたもの」と述べた。ウラジーミル・ナボコフは、仮に厳格な定義をするならば、シェイクスピアのテンペストはサイエンス・フィクションに違いないだろうと述べた[9]。 ロバート・A・ハインラインは、「読むことのできる大半のサイエンス・フィクションの手軽で簡潔な定義は、過去や現在の現実社会や、科学的手法の性質と重要性の十分な知識に基づいた、可能な未来の出来事に関する現実的な推測」と述べた[10]。ロッド・サーリングは「ファンタジーは不可能な事を起こりそうに描いたもの、サイエンス・フィクションは起こりそうも無い事を起こりそうに描いたもの」と述べた[11]。アイザック・アシモフは著作で、単に宇宙船や宇宙人が登場するのがサイエンス・フィクションではなく、価値観の転倒による驚き、すなわちセンス・オブ・ワンダーが必要と述べた。 長山靖生は、SFの成立は「新しくて古い。遡ればどこまでも古く、人類の想像力の始まりの地点」までも遡れるとし、「オデュッセイアや聖書、日本なら古事記や竹取物語をSFとして読む」ことも可能とした上で、このジャンルを厳正に定める者は1920年代（ヒューゴー・ガーンズバックがSF専門誌アメージング・ストーリーズを発行した時期）を成立とするのが常例とした[12]。 大森望は、SFの指標として「科学的論理を基盤にしている。また、たとえ異星や異世界や超未来が舞台であっても、どこかで「現実」と繋がっている（ホラー、ファンタジーとの区別）」「現実の日常ではぜったいに起きないようなことが起きる（ミステリとの区別）」「読者の常識を覆す独自の発想がある（センス・オブ・ワンダーまたは認識的異化作用）」「既存の（擬似）科学的なガジェットまたはアイデア（宇宙人、宇宙船、ロボット、超能力、タイムトラベルなど）が作中に登場する（ジャンル的なお約束）」の四つをあげている。
定義