Специфическая особенность его фантастики в том, что она не беспочвенна, не построена на чистой выдумке, а всегда опирается на научную основу. При этом Беляев обладал редким даром предвидения. Внимательно следя за развитием молодой советской науки и техники, он умел схватить то, что только смутно угадывалось. Силой своей фантазии рисовал будущее, предвидел возможность новых открытий, новых достижений. Недаром Беляева часто называют "советским Жюлем Верном", с которым его роднит энциклопедическая разносторонность знаний и прозорливое предвидение. Успехи в области биологии, физики, кибернетики, медицины, завоевание космоса сделали многие мечты писателя реальностью. Можно лишь удивляться тому, что еще в 20 -- 30-е годы, на заре зарождения советской науки, Беляев писал об освоении человеком космоса и огромных просторов океанских глубин, о сверхскоростных самолетах и о пересадке живых органов человека.
В 1925 году он опубликовал научно-фантастический рассказ "Голова профессора Доуэля" (в 1937 году переработанный в роман), посвященный проблеме оживления органов, отделенных от человеческого тела, -- проблеме, которая самой животрепещущей в медицине стала много лет спустя. В то время мысль об оживлении мозга, отделенного от тела, казалась невозможной. Произведение привлекло к себе внимание ученых, вызвало ожесточенные споры, а когда вопросы, затронутые в нем, стали обсуждаться на лекциях в медицинских институтах, Беляев писал с удовлетворением: "Привлечь внимание к большой проблеме -- это важнее, чем сообщить ворох готовых научных сведений". В наши дни созданы искусственные легкие, почки, проводятся сложные операции по пересадке сердца, возникла новая отрасль хирургии -- микрохирургия, осуществляющая сшивание сосудов, и тем самым оказалось возможным приживление отторгнутых пальцев, рук, ног. Идет дискуссия о пересадке мозга. Известный хирург, академик Н. М. Амосов поставил кибернетику на помощь хирургии. Романтика мечты превратилась в романтику великих свершений. Беляев предвидел и те моральные и глубоко социальные проблемы, которые неизбежно возникнут в связи с опытами по пересади ке органов одного человека другому, как бы заблаговременно поставив их на обсуждение общественности. Захватывающей была и оптимистическая идея этого романа -- идея бессмертия человеческой мысли. Писатель мечтал найти пути для биологического "улучшения" человека, расширить его физические возможности.
Беляев хотел бы все достижения науки подчинить интересам человека. Его интересовало все, что было связано с покорением природы, -- будь то искусственное дождевание ("ВЦБИД", 1930) или города-спутники ("Зеленая симфония" 1930), проблемы микроорганизмов в воздухе ("Нетленный мир", 1930) или использование энергии ветра ("Воздушный змей", 1931), добывание воды в пустыне ("Солнечные лошади", 1931) или проблемы торфоразработок ("Чертово болото", 1931). Беляев писал о силе и скорости ветра, развитии планеризма, о двигателях, работающих на внутриатомной энергии, о применении химии в сельском хозяйстве и цельнометаллических дирижаблях. Не случайно создал писатель и ряд очерков о великих русских ученых -- Ломоносове, Менделееве, Павлове, Циолковском. Ряд художественных произведений посвятил он теме покорения морских глубин. В романе "Подводные земледельцы" (1930) Беляев описывает совхоз под водой, в котором выращиваются водоросли. Огромные плантации давали продукты питания и ценнейшее техническое сырье. Не сказочный получеловек-полурыба Ихтиандр, а обычные люди, комсомольцы-изобретатели живут в уютном, светлом подземном домике под водой и занимаются не волшебной, а обычной работой (хотя и в причудливой обстановке, полной интересных приключений),
В романе "Чудесное око" (1935) рассказывается о первых попытках спуска под воду телекамеры, при помощи которой можно находить затонувшие корабли, обнаруживать косяки рыб, изучать морское дно и его обитателей. Сейчас, когда на службе ученых имеются мощные локаторы, специальные батискафы, оснащенные новейшей техникой (камерами цветного телевидения, фотоаппаратурой), смелая мечта Беляева стала захватывающей явью. Все его произведения, посвященные морской теме, объединяет мысль о необходимости использования на благо человека неисчислимых природных богатств, которые скрывает от нас море. В одном из самых известных художественных произведений Беляева "Человек-амфибия" (1928) писатель силой своей фантазии создает новую породу людей, способных освоить необъятные водные просторы. Ученый Сальвадор пересадил жабры акулы своему приемному сыну, который таким образом получил возможность жить под водой. Перед Ихтиандром открылся неизведанный подводный мир, полный чудес и приключений. Приход человека в океан несет с собой массу интереснейших открытий и грандиозных перспектив. И если летающий мальчик ("Ариэль") и мальчик-амфибия -- лишь смелая гипотеза Беляева, то бесспорным является гуманистическая идея счастья человека, лежащая в основе этих романов.
Произведения писателя пронизывает важнейшая мысль: научные достижения не должны быть употреблены во вред человеку. Беляев показывает, как в буржуазном мире любые достижения науки, попав в руки хищников, используются в корыстных целях. Ихтиандр стал жертвой алчных людей, стремившихся разбогатеть на его чудесном свойстве находиться под водой. Профессор Сальвадор смело бросает в лицо своим судьям слова правды: "...я опасался, что мое изобретение в условиях нашего общественного строя принесет больше вреда, чем пользы. Вокруг Ихтиандра уже завязалась борьба... Ихтиандра отняли бы, чего доброго, генералы и адмиралы, чтобы заставить человека-амфибию топить военные корабли. Нет, я не мог Ихтиандра и "ихтиандров" сделать общим достоянием в стране, где борьба и алчность обращают высочайшие открытия во зло, увеличивая сумму человеческого страдания".