Sinh học xuất hiện trong các tác phẩm giả tưởng, đặc biệt không chỉ trong khoa học viễn tưởng, mà cả dưới dạng những khía cạnh thực của khoa học, được sử dụng làm chủ đề hoặc tình tiết cốt truyện (plot device) và dưới dạng các yếu tố hư cấu, bất kể là những phần mở rộng hoặc ứng dụng hư cấu của các lý thuyết sinh học, hoặc thông qua việc phát minh ra các sinh vật hư cấu. Các khía cạnh chính của sinh học được tìm thấy trong tác phẩm giả tưởng bao gồm tiến hóa, bệnh tật, di truyền học, sinh lý học, ký sinh và cộng sinh, tập tính học và sinh thái học.Phép tiến hóa suy đoán cho phép các tác giả có đủ kỹ năng tạo ra thứ mà nhà phê bình Helen N. Parker gọi là dụ ngôn sinh học, chiếu rọi tình trạng của con người từ góc nhìn của người ngoài hành tinh. Động vật và thực vật ngoài hành tinh hư cấu, đặc biệt là hình người, thường được tạo ra với mục đích giải trí cho con người. Các nhà động vật học như Sam Levin đã nhận định rằng, do bị chọn lọc tự nhiên trên các hành tinh khác điều khiển, người ngoài hành tinh thực sự có thể hơi hướng giống con người ở một mức độ nào đấy.Những đề tài chính của khoa học viễn tưởng gồm các thông điệp lạc quan hoặc bi quan; Helen N. Parker lưu ý rằng trong tác phẩm sinh học hư cấu, cho đến nay chủ nghĩa bi quan vẫn là góc nhìn chủ đạo. Các tác phẩm đầu tiên như tiểu thuyết của H. G. Wells đã khám phá những hậu quả nghiệt ngã của tiến hóa theo thuyết Darwin, sự cạnh tranh tàn nhẫn và mặt tối của bản chất con người; tương tự Brave New World của Aldous Huxley cũng tỏ ra u ám về tác động của kỹ thuật di truyền.Sinh học hư cấu cũng cho phép các tác giả khoa học viễn tưởng lớn như Stanley Weinbaum, Isaac Asimov, John Brunner và Ursula Le Guin tạo ra thứ mà Parker gọi là dụ ngôn sinh học, với những miêu tả thuyết phục về thế giới của người ngoài hành tinh có thể hỗ trợ tương đồng sâu sắc với Trái Đất và loài người.