1.早期科幻片：电影发明—1915
纵观人类的科学发展进程，科学现象的发现总是离不开科学家们种种伟大的假设与猜想。而电影无疑是人类发挥其无穷无尽的想象力的最佳载体之一。在银幕上，一切不可能的事物都可以如施以魔术般地变成真实。事实上，科幻片便是早期电影大师乔治·梅里爱（Georges Méliès）最擅长拍摄的影片类型之一。他将科学与魔术、现实与幻想结合起来，创造了一个充满魅力的光怪陆离的幻想世界。梅里爱在1902年拍摄的《月球旅行记》（Le voyage dans la lune），是根据儒勒·凡尔纳和维尔斯的两部小说改编的。它是电影史上最早的科幻影片。影片共有30幅画面：一群天文学家决定到月球旅行，他们乘坐巨大的炮弹，被发射到月球火山口的平原上。探险者在月球上遇到了巨大的蘑菇和凶狠的月球人，他们奋力挣脱险境，找到炮弹，飞回地球。地球上的人们为探险者的凯旋而狂欢庆祝。影片表现了梅里爱对电影表现可能性的大胆想象力。1904年，他拍摄了另一部科幻片《太空旅行记》（Le voyage à travers l’impossible），表现一群宇宙地理科学家乘一辆飞翔的火车到太阳探险，驶进云层时，落进太阳的嘴里。太阳如同吞下一粒难吃的药丸一样，将火车吐了出来。由于太阳温度太高，探险者只好躲进冰山，却在那里被冻成了冰块。解冻后，他们乘坐潜水艇落入地球的海洋中，经历了一番海底历险后，最终返回陆地。梅里爱的影片确实创造了科幻片的奇观，而且，一开始就将科幻电影的科学性和幻想性较完美地结合了起来，成为电影艺术史上科幻片典范。梅里爱也被世人称为“科幻电影之父”。
第一次世界大战前，由于技术手段的局限，科幻片还是一种影响不大的片种，观众面不广，商业票房价值也相对较小。早期欧美科幻电影较好的还有《空中大战》（英，1909）、《征服北极》（La conquête du pêle，法，1912）、《疯狂的图布博士》（Folie du Docteur Tube，La，法，1915）等。
2.默片时期的科幻片：1916—1927
第一次世界大战后的默片时期，在一些富有探索精神的艺术家努力下，科幻影片得到了进一步的发展。1916年，德国电影放映公司便制作出长达6集，总共400分钟的科幻片《侏儒元首》；美国拍摄了《海底行程两万里》（20 000 Leagues Under the Sea）。这时，电影已经有了完整的叙事形式。尽管处在默片时代，与现代电影还有一步之遥。但就在这幼年时期，出现了一批优秀的科幻片。如《飞雷》（1917）、《弗兰肯斯坦》（Frankenstein，1918）、《天上的船》（1918）、《月亮上的第一个男人》（1919）、《卡里加里博士的小屋》（Das Cabinet des Dr.Caligari，1920）、《马布斯博士》（Dr.Mabuse，der Spieler，1922）、《沉睡的巴黎》（Paris qui dort，法，1925）、《死亡射线》（Luch smerti，俄，1925）、《大都会》（Metropolis，德，1927）等。
其中最具代表性的两部：一部是《海底行程两万里》（美，1916），不仅片长达105分钟（在当时的拍摄条件下），并且实现了影史上第一次水下拍摄，也由此开创了一种新的摄影技术。多个方面可以表明，虽然此时好莱坞的科幻片仍然要靠欧洲的科幻小说汲取素材，但是在制作水平上已经赶超了欧洲。另一部是德国的《大都会》（Metropolis，1927）。它将故事发生的背景设置在2000年的大都会里，人类社会被分为两个不同的阶层：管理者和工作者，前者掌握着权力和财富，居住在仿若空中楼阁般的豪华大厦里，过着纸醉金迷的生活；后者则一贫如洗地幽居在黑暗的地下世界中，每天在工厂里从事辛苦繁重的工作，成为与机器相仿的生产线上的螺丝钉。然而，大都会统治者的儿子弗雷德却爱上了地下世界里的一名女子玛丽亚，玛丽亚正在策划带领工人们去反抗管理者们的非人统治。弗雷德追随玛丽亚来到地下世界，被那里凄凉悲惨的境况惊呆了。他的思想发生了改变，准备跟随玛丽亚的反抗事业。与此同时，对工人们的行动有所警觉的统治者则求助于一名科学家，科学家制作出一个长相与玛丽亚一模一样的机器人，企图以此来破坏工人们的暴动。于是，一场未来世界的革命势在必行。《大都会》深刻的内涵和精致的艺术形式使其在今天看来也是一部无可争议的杰作。这部电影史上造价最为昂贵的无声电影已被联合国教科文组织纳入世界文献遗产。
3.有声片时期的科幻片：1928—20世纪40年代
进入有声电影时期的20世纪30年代，美国好莱坞科幻片异军突起，出现了许多优秀影片。如《神秘岛》（The Mysterious Island，1929）、《滑稽的想象》（Just Imagine，1930）、《五十年后的世界》《X博士》（Doctor X，1932）、《蜡像馆的秘密》《科学怪人》（Frankenstein，1931）、《亡魂岛》（1933）、《隐形人》（The Invisible Man，1933）、《飞侠哥顿》（Flash Gordon，1936）、《消失的地平线》（Lost Horizon，美，1937）等 。这些影片仍有不少取材自凡尔纳和维尔斯等作家的科幻小说，如《神秘岛》改编自凡尔纳的小说，《亡魂岛》改编自维尔斯的小说。对于现代科学的恐惧已经开始体现在这些影片中，主要表现为对人类所从事的科学活动可能失控或被坏人利用的恐惧心理。《亡魂岛》（Island of Lost Souls，1933）讲述一个令人不寒而栗的故事。为了制造出“超人”，一名科学家在一个岛上从事人兽杂交的实验。然而实验却屡次失败，并产生了严重可怕的后果：实验制造出了大量的畸形人。这些畸形人饱受人类的奴役和虐待。在一次海难中，一些英国人偶然来到了这个小岛上，科学家又试图通过让一个豹女和一个英国人**来进行实验。最后，畸形人发起了反抗暴动并推翻了这名邪恶科学家的统治。《隐形人》则叙述了由于科学发明而带来的可怖后果的故事。一名科学家为了发明一种隐形药剂而在自己身上进行实验，实验虽然获得成功，但是他却无法恢复原状。科学家只好前往某个偏僻的小镇客栈栖身，希望可以不受外界的纷扰而专注研制解药。可是他的怪异扮相和举止却惊动了这个镇上的居民，并引来了警方的调查。科学家不得不脱去衣服外套变成隐形人逃亡，同时也开始了他疯狂的报复。
这时期欧洲的科幻片佳作还有《月宫淑女》（德，1929）、《重大叛国罪》（High Treason，英，1929）、《世界末日》（法国，1931）、《未来世界》（英国，1936）、《FTP不回答》（德国，1937）等。
在20世纪40年代欧洲的科幻片创作相对沉寂，几乎没有什么有影响的科幻佳作。而有影响的科幻片主要集中于美国。如《独眼巨人博士》（Dr.Cyclops，美，1940）、《蝙蝠侠》（Batman，美，1943）、《德莱库拉的房子》（House of Dracula，美，1945）、《巨猿乔扬》（美，1949）、《蝙蝠侠与罗宾》（美，1949）等。
4.科幻片的第一个黄金年代：20世纪50年代
20世纪50年代，科幻影片迎来了它的第一个黄金时期，即科幻电影创作的第一个**。科幻片的繁荣与第二次世界大战后复杂的国际形势和当时的科学发展进程是密切相关的。第二次世界大战中出现的核武器、化学武器和生物武器等大规模杀伤性武器在让全世界的人们震惊于它们的威力时，也让人倍感恐惧。尤其是美国在日本投入的两颗原子弹爆发的蘑菇云的阴影至今仍在世人心头萦绕。而“冷战”时代一触即发的国际形势，以及麦卡锡主义等紧张的国内政治局势，都极大地影响了普通美国人的日常生活，使他们对科技的巨大力量和全球的政治环境产生新的认知。
在这种背景下，美国既出现了许多传达科技改变未来、对科技的发展持乐观态度并希望借此拓展外星球领域的科幻片（如《登陆月球》（Destination Moon，1950）等），又出现了不少表现“地球以外的力量”的侵入带来的大灾难甚至全人类灭绝的科幻片。美国科幻片给全球科幻电影的发展带来了深刻而广泛的影响。这时期的代表作有：《地球停转那天》（1951）、《不明之物》（1951）、《入侵美国》（1952）、《深水怪兽》（1953）、《火星人入侵地球》（1953）、《地球争霸战》（1953）、《巨蚁》（1953）、《黑环礁湖的巨怪》（1954）、《海底来物》（1955）、《孤岛世界》（1955）、《禁星》（1956）、《块团物》（1958）、《苍蝇》（1958，柯南伯格于1986年翻拍此片并获奥斯卡最佳化妆奖）等。这个时期美国科幻片，无论从数量上还是制作水平上都是值得称道的，尤其是外星人题材的影片独占鳌头。对外太空未知世界入侵地球的担忧在政治气候的催化下被演绎为外星人入侵地球的虚拟故事，这实际上也是对美国飞速发展的科学技术象征性的回应。某种程度上折射出当时的美国人对“冷战”的另一方——苏联的恐惧心理。
《火星人入侵地球》（Invaders from Mars，1953）讲述在一个暴风雨交加的夜晚，一名小男孩目睹了一架不明飞行物降落在附近的沙丘上。第二天，小男孩的父亲爬上沙丘去探察情况，回来后发生了很大的变化，整个人变得非常冷漠并且充满敌意，与平时大为不同。小男孩的母亲也前去查看，但回来后也发生了同样的改变。经过小男孩的调查，他发现乘坐UFO（不明飞行物）而来的火星人在绑架镇上的居民，而且在他们的颈椎里植入可操纵他们的芯片。他向别人讲述这一惊人的发现，但是却没有人愿意相信他。《地球争霸战》（The War of the Worlds，1953）叙述火星气候发生巨大的变化，火星人无法继续生存而计划侵入地球。他们驾驶第一艘飞船来到地球，地球上的居民一开始以为是陨石。科学家通过探测仪器发现其带有放射性，需要等待冷却后才能查看究竟。但这时有好奇的人前去观看，却被杀死。火星人开始了他们的进攻，人类出动了所有的武器都抵挡不住，人们在混乱中疯狂地逃命。然而，就在火星人所向披靡，即将把伦敦夷为平地的时候，它们却因为对地球上的病菌没有免疫力而一批批地死去。史蒂文·斯皮尔伯格在2005年的时候还对这部20世纪50年代的经典科幻片进行改编重拍，创作出了《世界之战》（War of the Worlds）。
这时期，英国也拍摄了多部科幻片，如《夸特马斯实验》（The Quatermass Experiment，英，1955）、《预言1984年》（英，1956）、《地心游记》（Journey to the Center of the Earth，英，1959）等，在欧洲独领**。
5.相对萧条时期：20世纪60年代—70年代前期
20世纪60年代到70年代前期的欧美科幻影片发展，与50年代比较相对萧条，影片的数量大幅度下降。但这个时期的科幻片比较贴近现实，影片的思想内容也比较切合实际，对科学和社会的恐惧不再搁置在一个荒诞的极虚拟的环境中去做象征性的表现，而是将荒唐的故事进行现实化的演绎。这个时期的主要作品有《神秘岛》（Mysterious Island，英，1960）、《时间机器》（The Time Machine，美，1960）、《地球着火的那天》（The Day the Earth Caught Fire，英，1961）、《一年中的九天》（Девять дней одного года，苏联，1961）、《太空人》（意大利，1962）、《奇爱博士》（Dr.Strangelove，美，1964）、《月球上第一批人》（1964）、《阿尔法城》（Alphaville，une étrange aventure de Lemmy Caution，法，1965）、《奇异的潜航》（Fantastic Voyage，美，1966）、《战争游戏》（The War Game，英，1966）、《巴巴雷拉》（1967）、《2001太空漫游》（2001：A Space Odyssey，美，1968）等。
在此特别提到的是，斯坦利·库布里克（Stanley Kubrick）在此时期耗费五年时间才拍竣《2001太空漫游》。该片从人类的童年开始。画面通过渐显渐隐的手法，将人类原始时期黎明的宁静气氛表现出来，人类的祖先跟史前时代的动物群进行搏斗，以求生存。一块象征着智慧的巨大黑石碑的出现，点化了类人猿，它们学会了用兽骨当工具和武器，从而带来了人类进化过程中的第一个重大转折。接着，镜头渐渐过渡到1999年，这是本片的精妙绝伦之处：一个猿人将一根骨头抛向空中，通过影片剪辑，这根骨头变成了航天飞机，向着运行轨道上的航天站飞去。这一值得人们深思的镜头，影射着被看作人类进步动力的侵略的意义，同时也荒谬地否定了已经产生过的各种进步……转眼到了2001年，下一个千年的开始标志着一个新的起点。导演库布里克“以史诗般的广度铺衍出人类的历史，打破了至今为止的界限”[1]。时间轴是过去—现在—未来。尤其是库布里克对人类未来社会做了有别于传统科幻片的描述：技术在2001年成为一种带威胁性的因素，特别是以计算机“哈尔”为代表的高科技把它的发明者——人类——挤到了一个次要的地位，甚至威胁到人类的生存。影片用形象化的方式向人类发出了悲观的预警。同时，影片还用超前的特技制作技术展现太空，创造了让人震撼的新的视觉效果。该片无愧于被人们称为具备里程碑的意义，是现代科幻片经典之作。
此外，法国新浪潮电影主将让-吕克·戈达尔（Jean-Luc Godard）也在20世纪60年代创作了有着其强烈风格印记的科幻片《阿尔法城》（1965）。片中讲述男主人公约翰是一个星际侦探，他闯入未来的阿尔法城。在这个已经被电脑所控制并高度自动化的城市里，人们不能有爱欲，不能产生感情，甚至不能拥有自己的创造力，一切都必须遵循计算机所设定的程序“逻辑”进行。而设计出这一台超级计算机的人是从纽约被流放至此地的万布翰博士。约翰非常同情阿尔法城的人们，并且爱上了万布翰博士的女儿娜达莎。他教她阅读诗歌，并告诉她爱的意义。约翰因为所做的一切违反了计算机的逻辑而被判处死刑，于是开始了他的反抗。他杀死了万布翰博士，摧毁了统治全城的极权科学家的巨型计算机，救出娜达莎并带着她离开了阿尔法城。娜塔莎在清醒过来后，对约翰说出了一句“我爱你”。《阿尔法城》表现了科技对人的异化，在未来社会的城市中，没有人情人性，只有电脑发出的冷冰冰的声音。过于强调理性的科学发展，往往会带来强权的统治。不同于美国的科幻片，戈达尔完全不靠特效来展现未来世界的图景，而仍然是靠其深邃的主题来引发人们的思考。
6.科幻片第二个黄金年代：1977—20世纪80年代
1977年，在美国“新好莱坞电影”中涌现出来的乔治·卢卡斯（George Lucas）导演了《星球大战》。这部里程碑式的作品标志着科幻片进入了第二个黄金年代——20世纪70年代末至80年代。《星球大战》（Star Wars，1977）获得轰动性的成功后，卢卡斯又拍了许多续篇和前篇，按照事件发展前后顺序的排列，第一部《星球大战》（Star Wars：Episode IV-A New Hope）被排至第四，并命名为“曙光乍现”；后来的许多科幻系列片都延用《星球大战》系列的惯例。比如《蝙蝠侠》系列、《蜘蛛侠》系列、《异形》（Aliens）系列、《超人》系列、《回到未来》系列等。《星球大战》的内容其实非常简单，主要还是以正义与邪恶的对决、王子救公主等叙事框架来结构故事。但是《星球大战》系列却有着夺人耳目的特技效果和视觉奇观，并以历史性的票房成绩宣告了科幻大片“重磅炸弹”时代的到来。同样在这个时期，在科幻片领域引领风尚的影片还有斯皮尔伯格的《第三类接触》和《外星人E.T.》。两者都一改以往科幻片对外太空的敌意和对外星人的邪恶形象的塑造，而通过对外星人人格化的表现获得观影的轻松与愉悦，也因此使科幻片具有了很强的娱乐元素。
此时期重要的科幻影片还包括《异形》（Alien，英、美，1979）《银翼杀手》（美，1982）、《超人》（美，1978）、《终结者》（The Terminator，美，1984）、《天茧》（Cocoon，美，1985）、《苍蝇》（The Fly，美，1986）、《机器战警》（RoboCop，美，1987）、《外星种族》（Alien Nation，美，1988）等。《银翼杀手》（Blade Runner，1982）讲述21世纪初，人类已经大规模地开发运用机器人。这些机器人被称为复制人，实际上在体力方面和智力方面都已经和人类相差无几，然而却如同奴隶一般地被人类运用在危险的探测工作和对其他星球的殖民任务上。后来，复制人在外星球殖民地发起了反抗人类的暴动。人类的统治受到威胁，于是在地球上，复制人被宣布为违法物而必须处死。人类还成立了一个组织——银翼杀手，专门受任侦查和击毙入侵的复制人。迪卡便是一名银翼杀手，然而他在执行任务的过程中却爱上了美丽的复制人瑞秋。他开始了解复制人为了自身的权益所做出的斗争，并渐渐对他们产生了同情，同时也开始反思人类的行为。《终结者》是由著名导演詹姆斯·卡梅隆（James Cameron）拍摄制作的力作，一经推出就以独特的题材与剧情赢得了观众的口碑。影片以其火爆震撼的场面、极富个性的独特角色、宏大悲壮的剧情而在全球范围内引人眼球。多年后《终结者》又相继拍摄了3部，其独到深刻的科幻剧情与深含哲学的科学理念更助推了全球的科幻风潮。
7.数字技术时期的科幻片：20世纪90年代
20世纪90年代，日渐完善的数字化技术和电脑生成特效“变换成像”为科幻片带来了革命性的变化。传统的以模型为主的特技拍摄造型手段逐步被计算机特效技术替代，先进科技使人类的想象有可能变为银幕上可感、可见的艺术形象，这无疑满足了人们的好奇心和创作的欲望，人类的想象力获得了前所未有的开发，想象领域也扩展到了时间和空间的任何领域，大量的高科技手段在科幻片中运用，制作出了亦真亦幻的视觉奇观。科幻片真正进入到了景观电影的时代。
此时期的美国科幻大片，包括《挑战者号》（Challenger，1990）、《深渊》（The Abyss，美，1990）、《火箭专家》（The Rocketeer，1991）、《终结者2：审判日》（1991）、《再造战士》（Universal Soldier，1992）、《侏罗纪公园》（Jurassic Park，1993）、《未来水世界》（Waterworld，1995）、《阿波罗13号》（Apollo 13，1995）、《复制丈夫》（Womb，1996）、《独立日》（Independence Day，1996）、《第五元素》（The Fifth Element，1997）、《黑衣人》（Men in Black，1997）、《天地大碰撞》（Deep Impact，1998）、《哥斯拉》（Godzilla，1998）、《黑客帝国》（The Matrix，1999）等，这一批视觉冲击力极强的科幻片，以超凡的实力活跃在电影领域。
在这批科幻片中，罗兰·艾默里奇执导的《独立日》是典型的美国主旋律科幻电影。影片表现了美国人民在总统的带领下抗击外星侵略者的故事。该片突破了以往科幻世界与现实生活间固有的壁垒。在“独立日7月4日”这一对美国人来说真实存在且意义特殊的日期，爆发了科幻世界中根深于人类末日情结中的“外星人入侵地球”事件。人类登月的纪录片片段和伊拉克地区的写实场面增加了该片的“真实”度，拉近了虚构的灾难与现实的距离。表面上看，《独立日》的题材并不新颖，但该片的叙事元素多元并且饱满，体现了导演艾默里奇的一贯风格。人物设置多样化：总统和平民、丈夫与妻子、父母与子女、军人与科学家、地球人与外星人等，多个角色如不同的符号呈现出人类社会的多样性，其间或对立或依附的关系（如爱情、亲情和友情）互动促成了叙事动机，增加了科幻灾难片中最慰藉人心的人情味儿；宏观的上帝视角与微观的细节表现，概括地反映了虚幻的“末日”来临时，人类社会的境况和情感真实的个人体验。影片的特效场面气势宏大，其中营造的若干奇观场面给观众带来了叹为观止的视听感受。该片获得了1997年奥斯卡最佳视觉效果奖，并得到最佳音响奖的提名。
朗·霍华德导演的《阿波罗13号》（Apollo 13，1995）借1995年阿波罗13号发射25周年纪念之际，回溯了这次航空史上的灾难。1969年尼尔·阿姆斯特朗乘坐阿波罗11号成功登陆月球，迈出了人类历史上具有重要意义的一大步。吉姆是一名资深宇航员，在见证这一历史性的时刻后，他也满怀登陆月球的梦想。不久，他被任命为阿波罗13号的指挥官，和另外两名宇航员佛瑞、杰克一起前往月球。然而，飞船在接近月球时，其中的一个氧气罐却发生了爆炸，导致电路失灵，三个宇航员的生命面临着重大的考验。终于，他们凭借着自己顽强的毅力与不懈的斗争，在地面人员的帮助下成功返回地球，奇迹般地赢得了生存。
《黑客帝国》（The Matrix）是一部蕴涵丰富的科幻片。它带给人们一个恐怖的未来预言：当人们过分依赖电脑科技之时，电脑在未来会完全控制人类的思维。该片不仅有深刻的寓意，还有酷炫的动作和枪战场面；电影中超前的思想意识和绚烂无比的特效镜头，会给观众带来超酷的艺术感受。《黑客帝国》开创了科幻电影的全新时代。这部电影的问世标志着数码技术在电影中的运用已经达到了一个非常成熟的阶段。21世纪到来后，在科幻电影及其他各种类型的电影中，数字技术特效成为一种必不可少的电影技术。
8.新世纪以来的科幻片：2000—
进入21世纪之后，数字技术特效已经得到广泛运用，魔幻、奇幻、古装、爱情、剧情、悬疑、惊悚、动作等多种类型电影元素，都可能与科幻元素结合、杂糅，形成复杂的科幻影片类型。大制作、大导演频频出手，动辄砸下上亿的投资，科幻电影大片继续如火如荼地发展着，无论是已有的科幻系列片的续集，还是新的科幻片作品，大都能够推陈出新，以无穷无尽的想象构思和震撼眼球的视觉效果吸引观众。
大导演斯皮尔伯格不仅继续拍了《侏罗纪公园3》（2001），还导演了《人工智能》（A.I.：Artificial Intelligence，2001）、《少数派报告》（Minority Report，2002）、《世界之战》（War of the Worlds，2005）等科幻片。马修·沃恩导演的《X战警》（X-Men，2000）虽然不是什么了不得的科幻经典，但是它带动了漫画改编而成的超级英雄电影问世，如《蜘蛛侠》（Spider-Man，2002）、《超胆侠》（Daredevil，2003）、《绿巨人》（Hulk，2003）、《钢铁侠》（Iron Man，2008）、《蝙蝠侠：黑暗骑士》（The Dark Knight，2008）等，并赋予了剧中英雄人物更多人性化思考。还有像《变形金刚2》（2009）这样的超级技术大片，也将科幻电影的技术提升了不少高度。
此外，科幻片佳作还有《黑暗物质：黄金罗盘》（The Golden Compass，2007）、《星尘》（Stardust，2007）、《人烟之岛》（Обитаемый остров，俄，2007）、《黑色闪电》（Black Lightning，俄，2009）、《2012世界末日》（2012 Doomsday，2009）、《阿凡达》（Avatar，2009）、《盗梦空间》（Inception，2010）、《时间机器》（The Time Machine，2012）、《复仇者联盟》（The Avengers，2012）等。