فیلم‌های علمی- تخیلی زیرمجموعه‌ای از آثار غیرواقعی هستند که به طرح جهان‌های غیر محتمل می‌پردازند. جهانی که در این نوع فیلم‌ها نشان داده می‌شود در سایه پیشرفت‌های علمی و تکنولوژیک قرار دارد و آنچه را که زمانی غیرمحتمل و ناممکن جلوه می‌کرد، واقعی و پذیرفتنی جلوه می‌دهد. در سینمای علمی- تخیلی می‌توان نشانه‌هایی را به عنوان مرکز ثقل حرکتی اثر در نظر گرفت و با اینگونه مشخصات است که ژانر فوق مورد توجه قرار خواهد گرفت. در آثار علمی- تخیلی معمولا ورود و یا ظهور یک شیء یا موجود (پیدایش یک هیولا، فرود آمدن یک سفینه فضایی ناشناس و بیگانه و...) به طور مستقیم یا غیرمستقیم رخ می‌دهد. شخصیت‌های نابودگر این فیلم‌ها دارای رفتارهایی از شرارت بوده یا روایت داستانی در اینگونه آثار با ایجاد حملاتی گسترده توسط نیروهای بین‌المللی یا نمایش‌هایی از پرتاب موشک شکل می‌گیرد. معمولاً در این آثار یک یا چند صحنه الزامی به منظور ایجاد حس همدردی یا بروز هیجان گنجانده می‌شود که انبوه مردم وحشت‌زده و سراسیمه را در حال فرار در یک بزرگراه یا روی یک پل بزرگ نشان می‌دهد و افراد پلیس با حرکات دست آنها را راهنمایی می‌کنند و مأموران امداد نیز با وسایل‌شان در حال تردد دیده می‌شوند. اگرچه از لحاظ تاریخی عمر ژانر علمی- تخیلی تقریباً به قدمت پیدایش سینماست، لیکن این ژانر به طور مشخص 3 مرحله متمایز را در تاریخ سینما از سر گذرانده است؛ دوره اول از اوایل قرن بیستم (سفر به ماه، اثر ژرژ ملیس) (1902) تا دوران جنگ دوم جهانی، سپس دوره دوم با فیلم مقصد ماه(1950) ساخته ایروینگ میچل آغاز و به مقیاس چشمگیری تا اواسط دهه 1960 پیش می‌رود و با فیلم اودیسه فضایی 2001 اثر استنلی کوبریک در سال 1969 به اوج می‌رسد. دوره سوم فیلم‌های علمی- تخیلی پس از اودیسه است که همچنان با برتری کمی فیلم‌های فضایی نسبت به دیگر مضامین علمی- تخیلی ادامه دارد. این نکته نیز حائز اهمیت است که نه تنها بسیاری از آثار دوره اخیر بلکه حجم قابل‌توجهی از فیلم‌های دوره اول و دوم بر پایه‌های اقتباس ادبی از رمان‌های علمی- تخیلی، بویژه ژول ورن و جورج ولز بوده که اوج رونق این رمان‌ها سال‌های 1940 بود. از طرفی موضوع تسخیر یا حضور انسان در فضا یا ارسال سفینه‌ای واقعی به خارج از حوزه جاذبه سیاره زمین در اواخر دهه 1950 و زمان ارسال نخستین اسپوتنیک به فضا (1957) نه‌تنها به کمیت تولید فیلم‌های فضایی افزود، بلکه تدریجاً شاخص تعادل به سمت دانش واقعی در چنین فیلم‌های متمایل شد، به ترتیبی که زمینه‌های جدی فیزیک نظری و مباحثی از فلسفه حیات و هستی، از جمله نظریه نسبیت و چیرگی بر مقوله زمان، مکان و فرسودگی فیزیولوژیک به کمک افزایش سرعت و انرژی در فیلم‌های معاصر علمی- تخیلی به طور محسوس متجلی شد. در سال‌های اخیر رشد بیش از حد آثار علمی- تخیلی به دلیل مخاطبان بسیاری که دارد، جهان سینمایی را تسخیر کرده است.