La "hard science fiction", ou "hard SF", se caractérise par une attention rigoureuse à des détails précis en sciences quantitatives, en particulier la physique, l'astrophysique et la chimie, ou sur la représentation exacte de mondes que des technologies plus avancées peuvent rendre possibles.
Ces sciences sont très importantes dans Hard SF : la physique, l'astrophysique et la chimie. En outre, Hard SF peut montrer des mondes que des technologies plus avancées peuvent rendre possibles.