Asimov skrev og redigerte over 500 bøker og har bøker i ni av ti hovedkategorier i Deweys desimalklassifikasjon (mangler kun 100-kategorien, «Filosofi»). Asimov er anerkjent som en mester av science fiction og var, sammen med Robert A. Heinlein og Arthur C. Clarke, ansett som en av «de tre store» science fiction-forfatterne mens han levde. Asimovs mest kjente bøker er -serien og -serien. Han koblet disse og sin -serie sammen i et forenet «fremtidig univers» på samme måte som Robert A. Heinlein og tidligere Cordwainer Smith og Poul Anderson. Asimov skrev mange noveller, blant dem , som i 1964 ble utvalgt av Science Fiction Writers of America som den beste science fiction-novellen noensinne, en tittel mange fortsatt holder høyt. Asimov skrev også krimgåter, fantasy samt bøker for ungdom med -serien under pseudonymet Paul French.