Hard science fiction (pol. twarda fantastyka naukowa) – podgatunek fantastyki naukowej kładący nacisk na naukę i technologię, uwzględniający wiele szczegółów technicznych. W przeciwieństwie do hard SF, niekiedy używany termin soft science fiction(inne języki) oznacza z kolei fantastykę, w której nauka jest nieobecna bądź nie odgrywa żadnej roli.

Termin ten był użyty po raz pierwszy w 1957 przez P. Schuylera Millera(inne języki) w recenzji utworu Johna W. Campbella Islands of Space, wydrukowanego w Astounding Science Fiction.

Hipotezy z hard SF oprócz szczegółowego opisu zwykle są zgodne (nie zaprzeczają) obecnemu (z czasu powstania dzieła) stanowi wiedzy, w szczególności dotyczy to wiedzy z fizyki czy biologii. Są więc hipotezami, które mogą być prawdziwe i mogą być nawet podejmowane w dyskusjach akademickich. Wielu pisarzy hard SF nie wybiega bardzo w przyszłość i stawia problemy w ramach istniejącej wiedzy i możliwości technicznych (np. klonowanie, podróże międzyplanetarne, eksploracja oceanów). W wielu utworach soft SF znane prawa natury są jawnie łamane, a przedstawione sytuacje sprzeczne z istniejącą wiedzą, a więc nawet hipotetycznie nie mogą się wydarzyć w znanym Wszechświecie (nawet jeśli nastąpi rozwój nauki)^{[potrzebny przypis]}.

Elementy hard SF pojawiają się w twórczości takich pisarzy, jak: Greg Egan, Jacek Dukaj, Poul Anderson, Isaac Asimov, Stanisław Lem^[1], Janusz A. Zajdel, Arthur C. Clarke, Hal Clement, Robert L. Forward(inne języki), Larry Niven, James P. Hogan, Nancy Kress, Kim Stanley Robinson, Joe Haldeman, Gregory Benford, David Brin, Greg Bear, Ben Bova, Alastair Reynolds, Stephen Baxter, Vernor Vinge, Andy Weir, Juliusz Verne czy Liu Cixin.