Asimov publiceerde talloze leerboeken en populair wetenschappelijke werken, o.a. 'The intelligent Man's guide to Science' (1960). Zijn eerste Essef publicatie was op 18-jarige leeftijd: 'Marooned off Vesta' (1939). Het grote succes kwam echter in 1942 toen hij aan zijn befaamde 'Foundation Trilogie' begon, welke in de jaren 1951 - 1953 op de markt verscheen.

Daarnaast is hij 'uitvinder' van het positronisch brein voor robotten en zeer bekend zijn zijn 'drie wetten van de robotica' en zijn tientallen robotverhalen. Hij wordt ook wel de 'Einstein van de SF' genoemd, vanwege het bovengemiddelde wetenschappelijke gehalte van zijn verhalen en romans. Onder pseudoniem publiceerde hij ook Essef voor de jeugd. Zijn roman 'The Gods themselves' (1972) kreeg zowel een Hugo Award als een Nebula Award, maar Asimov heeft veel meer prijzen gewonnen en wordt alom beschouwd als een van de grootste meesters in het genre.

In zijn autobiografie schreef hij dat hij '... mij geen mooiere dood kan voorstellen dan te sterven achter mijn tekstverwerker, maar dat er nog zoveel om over te schrijven is, dat het voor mij nog even mag duren voor het zover is...'

Hij heeft ook I,robot geschreven.