בין ספרי מדע בדיוני לבין ספרי פנטזיה קיימים יחסי גומלין, ולעיתים קשה לומר מהו בדיוק ההבדל בין שניהם. על שתי הטרמינולוגיות קיים דיון נרחב, וקשה מאוד להגדיר היכן עובר הגבול בין שני הז'אנרים. במילותיו של סופר המדע הבדיוני הגדול אייזק אסימוב, ספרי מדע בדיוני מסתמכים על מדע ולכן הם אפשריים בעיקרם, ואילו פנטזיה אינם נסמכים על שורשים מציאותיים, ולכן הם אינם אפשריים. ספרי מדע בדיוני אמורים להיות אפשריים משום שהם מתבססים על עובדות. ספרים מסוג זה יכולים להיות למשל על רובוטים, מסעות בחלל או חייזרים.
בניגוד לספרים הללו, ספרי פנטזיה עוסקים רק בנושאים דימיוניים, ואינם מבוססים על עובדות. ספרים מסוג זה יכולים לעסוק למשל ביצורים מיתיים כמו דרקונים, פיות או חיות מדברות. משתמע מכך, שספרי מדע בדיוני מציגים דברים שיכולים באופן תאורטי להתרחש בעולם האמיתי, גם אם בעוד מאות שנים מעכשיו- ואילו ספרי פנטזיה לוקחים נושאים שאינם יכולים להתרחש לעולם- ומוסיפים להם נופך של ראליזם. כאשר לוקחים ספרי מדע בדיוני ומשווים אותם לסיפורי פנטזיה, ניתן לראות שהנושאים הדמיוניים במדע הבדיוני יכולים ברובם להיות אפשריים. על אף שהעלילה או הנושאים של ספרים מסוג זה יכולים להיות מנוגדים למציאות, הם מבוססים על עיקרון הגיוני כלשהו, שנעדר מהעלילה של ספרי פנטזיה. בניגוד למדע הבדיוני, הפנטזיה משתמשת ביותר אלמנטים של כוחות על טבעיים בעלילה ובנושאים שלה.
שני הסוגים הללו של ספרים יכולים להיות מחולקים לתתי נושאים או תתי ז'אנרים רבים. ספרי מדע בדיוני ניתן לחלק למדע בדיוני קשה, מדע בדיוני רך, מדע בדיוני חברתי, סייבר פאנק, מסעות בזמן, היסטוריה אלטרנטיבית, מדע בדיוני מיליטריסטי, ספרים אפוקליפטיים וספרי חלל. ספרי פנטזיה ניתן לחלק לספרי אימה, ספרי מיסתורין, ספרים על גיבורי על, ספרים חברתיים ועוד.
ניתן להסיק מכך שאם אתה סופר בעל דמיון פרוע- כתיבה בשני סוגי הז'אנרים יכולה להתאים לך. בשני סוגי הספרים ניתן להפעיל את הדמיון ולתת לו להשתולל, משום ששניהם לוקחים את הקוראים לעולמות רחוקים ולא מוכרים, בהם דברים לא ידועים מתרחשים. הן בספרי מדע בדיוני והן בספרי פנטזיה הסופר הוא זה שקובע את מערכת החוקים, מפתח את החברה, קובע את המטרות ומחליט כיצד נראים החיים- בשונה מכתיבת ספרים ראליסטים בהם יש לכתוב לפי מערכת החוקים והנורמות הידועה של החברה המוכרת לנו. אך עם זאת, קיימים הבדלים בין הנושאים העיקריים של שני סוגי הספרים.
ספרי מדע בדיוני עוסקים בשאלות שהחברה טרם מוכנה להתמודד עמן פנים אל פנים- שאלות העוסקות בנושא כוח גרעיני, המירוץ לחלל או המירוץ לחימוש, סכנות של זיהום סביבתי, השתלטות הממשלה על החברה או השתלטות של שכבה חברתית אחת על כל שאר השכבות, השתלטות המחשבים על בני האדם ועוד. ספרים אלו עוסקים בפחד מפני הטכנולוגיה ומפני הבלתי ידוע. לעומתם, ספרי פנטזיה עוסקים פחות בשאלות קיומיות לגבי עתיד האנושות ויותר בעקרונות אנושיים, רגשות ומחשבות. ספרים מסוג זה מאפשרים לקוראים להתמודד עם נושאים של טוב לב ורוע, של הפחד מפני כישלון במשימות קשות וחשובות, של הרצון באהבה, בחברות אמיצה ובגיבור שיציל אותנו.