Uważany jest za mistrza gatunku fantastyki naukowej. Za życia postrzegany był jako jeden z „wielkiej trójki” pisarzy fantastyki naukowej, wraz z Robertem A. Heinleinem oraz Arthurem C. Clarkiem. Najsłynniejszym dziełem Asimova jest cykl Fundacja; inne znane cykle to Imperium Galaktyczne oraz Roboty, które osadził późnej w tym samym świecie fikcyjnym co Fundacja tworząc spójną „historię przyszłości” dla wszystkich jego książek, w podobny sposób jak uczynili to wcześniej w swojej twórczości Robert A. Heinlein, Cordwainer Smith oraz Poul Anderson. Spod jego pióra wyszły liczne opowiadania, między innymi „Nastanie nocy”, które w roku 1964 głosami członków stowarzyszenia Science Fiction Writers of America zdobyło tytuł opowiadania wszech czasów. Pisał również książki kryminalne i fantasy, a pod pseudonimem „Paul French” stworzył młodzieżowy cykl Lucky Starr.
Asimov był wieloletnim członkiem i wiceprezesem Mensy, choć funkcję tę pełnił niechętnie; niektórych członków organizacji opisał jako „dumnych i agresywnych w kwestii swojego IQ”. Więcej przyjemności sprawiało mu piastowanie stanowiska prezesa American Humanist Association.