В первую очередь, он был ученым, а уж потом - писатель-фантаст.
"Учёбу пришлось совмещать с заработком на жизнь: Ефремов работал грузчиком, пильщиком дров, помощником шофёра, затем шофёром в ночную смену. В 1923 году он сдал экзамены на штурмана каботажного плавания при Петроградских мореходных классах и, после окончания школы, весной 1924 года уехал на Дальний Восток.
К палеонтологии Ефремов пришёл, познакомившись с академиком П. П. Сушкиным, который открыл для него эту науку и помог сделать в ней первые шаги. Отплавав в 1924 году матросом навигацию на Тихом океане, будущий палеонтолог вернулся в Ленинград и поступил в университет на биологическое отделение. С середины 1920-х годов его жизнь проходит в экспедициях, приносящих многочисленные ценные находки и открытия.
Маршруты палеонтологических экспедиций Ивана Ефремова пролегали по Поволжью, Уралу и Средней Азии; в первой половине 1930-х он участвовал в геологических экспедициях по Уралу, Сибири и Дальнему Востоку. Некоторые эпизоды его экспедиционной жизни позже вошли в рассказы «Алмазная труба», «Тень минувшего», «Голец Подлунный» и др.
В 1935 году Ефремов экстерном окончил Ленинградский горный институт. В том же году он стал кандидатом, а в марте 1941 года — доктором биологических наук (диссертация «Фауна наземных позвоночных средних зон перми СССР»). В это время Иван Антонович уже жил в Москве, поскольку в 1935 году сюда переехал Палеонтологический институт. В соавторстве с А. П. Быстровым опубликовал монографию по остеологии и анатомии эотриасового лабиринтодонта, за которую авторы впоследствии будут удостоены почётных дипломов Линнеевского общества (Англия).
В начале войны был эвакуирован в Алма-Ату, оттуда — во Фрунзе. Там перенёс тяжёлую форму лихорадки, получив тяжёлую болезнь сердца.
В 1940-е годы Ефремовым разрабатывается новая отрасль знания, тафономия — учение о закономерностях сохранения остатков ископаемых организмов в слоях осадочных пород. Рукопись «Тафономия» была завершена в 1943 году, но опубликовать её удалось только в 1950 году («Тафономия и геологическая летопись»); в 1952 году автор был удостоен Сталинской премии. Общее признание новая отрасль получила лишь в 1970-е годы, однако выводы своей науки Ефремову удалось успешно применить ещё во время экспедиции в монгольскую пустыню Гоби, принёсшей богатейший материал. Экспедиция, руководимая заведующим отделом древних позвоночных Палеонтологического института И. А. Ефремовым, работала в Монголии в 1946, 1948 и 1949 годах, и о ней написана документальная повесть «Дорога Ветров».
Сбывшиеся «предсказания»
Открытие месторождения алмазов в Якутии — в рассказе «Алмазная труба» (до Ефремова в 1940 году доктор геологических наук В. С. Соболев в своём докладе сделал вывод, что на реке Вилюй должны быть кимберлитовые трубки и алмазные россыпи[источник не указан 693 дня]).
Открытие крупного месторождения ртутных руд на Южном Алтае — в рассказе «Озеро горных духов».
Открытие голографии — в рассказе «Тень минувшего».
Особенность поведения жидких кристаллов — в рассказе «Атолл Факаофо».
Трехмерное телевидение с параболическим вогнутым экраном в романе «Туманность Андромеды» (по другой версии, оно уже было известно).
Геостационарный спутник, который всегда находится над одной точкой земной поверхности - в романе «Туманность Андромеды». В романе он называется - суточный спутник.
Экзокостюм («прыгающий скелет»), который позволяет людям преодолевать повышенное гравитационное притяжение (в романе „Туманность Андромеды“).
Микрокибернетическое лечащее устройство, заглатываемое больными. Ставит диагноз и лечит изнутри (в романе «Сердце Змеи»)