Lem wyróżnia się wśród autorów uprawiających gatunek science fiction. Po pierwsze, zajął się tym gatunkiem w latach 40. XX wieku, gdy polityczny ucisk stalinizmu nie pozwalał na wypowiadanie się otwarcie w realistycznych powieściach współczesnych. Po drugie, jego twórczość wybiega daleko poza ramy jednego gatunku. Poza utworami, które weszły do kanonu fantastyki naukowej (jak Powrót z gwiazd, Solaris) tworzył powieści realistyczne (jak Szpital Przemienienia), czy utwory podszyte groteską (opowiadania z Bajek robotów, Cyberiady) lub z pogranicza sci-fi i kryminału (Śledztwo, Katar).
Lem zadebiutował literacko w 1946 powieścią Człowiek z Marsa drukowaną w odcinkach w czasopiśmie „Nowy Świat Przygód”, a kilka lat później ukazała się jego pierwsza powieść Astronauci. W tym samym okresie Lem pisał realistyczną powieść współczesną Szpital Przemienienia, która ukazała się jednak dopiero w 1955 razem z pozostałymi częściami trylogii Czas nieutracony. Już w tych wczesnych utworach znajdziemy najważniejsze jego tematy: kwestię natury ludzkiego myślenia i tożsamości oraz etycznych problemów stojących przed nauką. W swoich historiach o eksploracji kosmosu Lem zadawał pytania o rolę konieczności i przypadku w fizyce, biologii i kulturze, o przyszłe drogi rozwoju technologii i ich konsekwencje dla człowieka, o istnienie i naturę Boga i transcendencji, o możliwości komunikowania się z Obcymi z kosmosu, podejmował zasadnicze problemy biologii, etyki, polityki, analizował paradoksy związane z ulepszaniem społeczeństw, przekraczaniem coraz to nowych granic technologicznej sprawności. Fabuły jego powieści i opowiadań bywały poważne, często jednak i groteskowo śmieszne, wykorzystywały stylizację i grę literackimi konwencjami. Wszystkie są jednak atrakcyjne literacko i bogate w filozoficzne podteksty. Opowieści Lema to bowiem historie jednostek (ludzi czy fantastycznych robotów) nasycone emocją rodzącą się wszędzie tam, gdzie dotyka się prawdziwej obcości i poznaje granice swej natury. Dzieła Lema weszły do kanonu najsłynniejszych utworów science fiction XX wieku.
Znacznie mniej – poza Polską i Niemcami – znane są w świecie eseje Lema, a to w nich znajduje odbicie jego filozoficzny system idei, fascynująca rozległość jego horyzontów i umiejętność trafnego przewidywania, w jakim kierunku posuwać się będzie rozwój nauki i technologii. Lem, choć w ostatnich latach życia zrezygnował z fantastycznych fabuł, pozostał twórcą nadzwyczaj płodnym, a kolejne tomy jego esejów i felietonów wciąż przyciągały czytelników.
Powieści i opowiadania Lema były wielokrotnie adaptowane. Na ich podstawie powstały liczne filmy (w tym Solaris Andrieja Tarkowskiego i Szpital Przemienienia Edwarda Żebrowskiego), spektakle teatralne i słuchowiska radiowe w wielu krajach.
Laureat wielu nagród i odznaczeń. Otrzymał między innymi Złoty Medal „Zasłużony Kulturze Gloria Artis” (2005), Order Orła Białego, Krzyż Komandorski Orderu Odrodzenia Polski, Nagrodę Polskiego PEN Clubu. Środowisko międzynarodowe uhonorowało go między innymi Nagrodą Europejskiego Kongresu Science Fiction Eurocon (1976, 1980), otrzymał też austriacką Nagrodę im. Franza Kafki w dziedzinie literatury. Był kandydatem do Nagrody Nobla w dziedzinie literatury. Jego nazwiskiem nazwano planetoidę oraz pierwszego polskiego satelitę naukowego.
[AS]