С 18 лет Ефремов участвовал в палеонтологических экспедициях в Закавказье, Якутию и на Дальний Восток. В 1935 году он окончил геологоразведочный факультет Ленинградского горного института, и всего через пять лет стал доктором наук. Научная деятельность принесла Ефремова авторитет ученого с мировым именем.
Писать Ефремов начал только в 35 лет. Его фантастические и приключенческие новеллы очень понравились Алексею Толстому "правдоподобностью необычайного". Уже в первых произведениях проявилось умение писателя строить увлекательный сюжет, рисуя столкновение человеческого разума с тайнами природы. В романе "Великая дуга" автор воссоздал представления древних греков и египтян об окружающем мире.
Знаменитый роман "Туманность Андрометы" стал первой попыткой нарисовать полную картину жизни идеального общества. Научно-техническую основу произведения составила проблема преодоления времени и пространства.
Через все произведения писателя проходит стремление проследить в "реке времени" процесс развития - от зарождения жизни до вершин духа и знания. Нешаблонность и истинно космический размах замыслов отличали романы этого автора от современной ему научной фантастики. Ефремов высказывал идеи о возможности генетического планирования для оздоровления человеческой расы, не верил в точные науки как панацею от всех бед.