В то время, как его сверстники после школы играли на свежем воздухе и заводили дружбу, Айзек был лишен этого: лавка требовала его присутствия все время. В результате он оставался неискушенным во всем, что касалось общения с людьми — в том числе с девочками, — и так продолжалось довольно долго. Но этот недостаток он тоже преодолел, и позже, будучи гостем на многих конвенциях, весело флиртовал с женщинами — и был при этом столь же блистателен, как и во всем остальном.

Айзек научился читать, когда ему не исполнилось и пяти лет. В семь лет у него был уже формуляр в местной библиотеке. Читал он все и в огромных количествах. Начальную школу он закончил с лучшими результатами, имея лишь одно замечание — за постоянную болтовню на уроках.

Первая встреча с НФ состоялась у Азимова в 1929 году: в лавке на полках появились экземпляры «Amazing Stories». Обложка августовского выпуска (двое ученых, остолбенело взирающие на огненный шар, висящий над экспериментальной установкой — иллюстрация к рассказу Харла Винсента «Barton's Island») его потрясла, но отец не разрешил ему читать журнал, сочтя фантастику неподходящим чтением для сына. Следующая попытка была предпринята с журналом «Science Wonder Stories»: Айзек убедил отца, что раз в названии есть слово «наука», то журнал должен быть достаточно содержательным.

В школе Азимов поражал всех своими способностями. Он перескакивал через классы и окончил начальную школу в 11 лет, а основной школьный курс — со всевозможными отличиями в возрасте 15 лет. Большую помощь сослужила ему отличная память: он редко забывал то, что хоть раз прочел. С 1938 года он вел дневник, куда методично записывал события своей жизни, новости, делая особый упор на результаты бейсбольных игр (он фанатически болел за нью-йоркских «Гигантов»). Дневники он вел большую часть своей жизни, что после оказало ему существенную помощь в написании разнообразных предисловий и создании своей двухтомной автобиографии.