Se consideraba a sí mismo «un narrador de cuentos con propósitos morales». Sus obras a menudo producen en el lector una angustia metafísica, y por lo cual desconcertante, ya que reflejan la convicción de Bradbury de que el destino de la humanidad es «recorrer espacios infinitos y padecer sufrimientos agobiadores para concluir vencido, contemplando el fin de la eternidad».
Un alo poético y un cierto romanticismo son otros rasgos persistentes en la obra de Ray Bradbury, si bien sus temas están inspirados en la vida diaria de las personas. Por sus peculiares características y temáticas, su obra puede considerarse como exponente del realismo épico, aunque nunca la haya definido de este modo.
Si bien a Bradbury se le conoce como escritor de ciencia ficción, él mismo declaró que no era escritor de ciencia ficción sino de fantasía y que su única novela de ciencia ficción es
Fahrenheit 451.