阿西莫夫他博學多才，知識豐富，精於從歷史的角度講述科學的進步。他對各門科學知識進行了十分精確但通俗、引人入勝的講述，使得他的作品的讀者絕大多數可以是科學的門外漢。他的一生寫了讓人瞠目結舌的近500本書，他的最著名的作品主要有：《科學指南》，《科學傳記百科全書》，《漂泊不定的思想》，《仍感愉悅》，《電子的左手》，《不存在的星球》，《未知事物檔案》，《錯誤的相對性》請用s拼我的名字。 科幻作品主要有：《基地》系列，《機器人》系列等。其中《基地》系列在9·11後被挖掘出來，有了很多有趣的傳說和笑話。其中有一個說，去阿富汗的美軍，幾乎每人帶一本阿拉伯語言版的《基地》，以便於在被俘時保衛自己，因為阿拉伯語言翻譯的《基地》正好和基地組織名稱一樣。另一個傳聞說,本·拉登就是從阿西莫夫的《基地》科幻小說中得到啟示，把自己的秘密組織命名為“基地”組織。阿西莫夫寫過“《基地》三部曲”，而“基地”組織制訂的襲擊美國的計畫也是“《基地》三部曲”。
“基地”系列小說是阿西莫夫的代表作。講述了一個銀河帝國的衰亡，衰亡後隨之而來的黑暗時代，第二個銀河帝國的最終興起，所有的故事都藉助於一門杜撰的科學“心理歷史學”（psychohistory），這門學科使故事中那些本領高超的心理歷史學家能預測未來歷史的重大事件。
阿西莫夫的創作軌跡，他早年主要從事科幻小說創作，一九五七年之後轉為科普寫作，到了晚年才又寫科幻小說。
他的“機器人”系列科幻小說中，包括《我，機器人》、《鋼窟》、《裸日》等。在《我，機器人》這本科幻小說中，提出了著名的阿莫西夫的機器人三定律：
第一定律：機器人不得傷害人，也不得見人受到傷害而袖手旁觀。
第二定律：機器人應服從人的一切命令，但不得違反第一定律。
第三定律：機器人應保護自身的安全，但不得違反第一、第二定律。
