Los premios Hugo se conceden anualmente en la Convención Mundial de Ciencia Ficción (WorldCon) desde 1955. Aunque la idea de entregar un premio votado por los asistentes a la convención ya se había llevado a cabo en 1953, hasta 1955 no se institucionalizó esta práctica, de manera que en la convención del año 1954 no se concedieron premios. El nombre del premio es un homenaje a Hugo Gernsback, el editor de la revista Amazing Stories y creador del término scientifiction.
Para la organización de las WorldCon se creó la World Science Fiction Society (WSFS), formada por los asistentes a las convenciones. La WSFS determina las reglas de funcionamiento de las convenciones y el reglamento de los premios Hugo. La Worldcon se celebra normalmente en agosto o septiembre de cada año, normalmente alternando entre las costas este y oeste de los EE.UU., aunque en varias ocasiones también ha tenido lugar en Europa.
Los premios Hugo llevan la denominación del año en que se conceden, pero se refieren a obras publicadas el año anterior. Así, el premio Hugo a la mejor novela del año 1998 hace referencia a una obra publicada en el año 1997. Este año se concederán los premios a las obras que vieron la luz el año anterior. La estatuilla actual del premio Hugo se basa en el diseño de Jack McKnight para el trofeo entregado en 1953: una pequeña nave espacial de acero inoxidable con aletas en la base y en el centro, colocada sobre una base cilíndrica de madera con una placa engastada. En 1955 el trofeo fue rediseñado por Ben Jason para hacerlo más estilizado, sin aletas centrales y con una base cúbica, todo lo cual permite construirlos en serie.
El procedimiento que se sigue en la actualidad para la concesión de los premios es el establecimiento de una lista de nominados en cada categoría, que son propuestos por los inscritos en la WorldCon; la lista se reduce hasta cinco candidatos de los que los asistentes escogen el ganador final. Existe la posibilidad de dejar una categoría sin premio. Se trata por lo tanto de un premio popular, que refleja las tendencias del momento entre los aficionados.
Las categorías han variado mucho en la historia de los premios Hugo. Desde 1973 hay varias categorías fijas: mejor novela, mejor novela corta, mejor relato y mejor relato corto. En los últimos años se conceden también premios al mejor libro de ensayo relacionado con la ciencia ficción, al mejor editor, al mejor ilustrador, al mejor escritor aficionado, al mejor ilustrador aficionado, a la mejor revista profesional, a la mejor revista semiprofesional, al mejor fanzine y a la mejor representación dramática (normalmente películas).
Desde 1975 se entrega también en la WorldCon el Premio John W. Campbell, que no debe ser confundido con el John W. Campbell Memorial. Aunque el premio no es técnicamente un Hugo, está también organizado por la WSFS como una continuación del premio al autor más prometedor, que se otorgó en algunas WorldCon entre los años 1953 y 1959. Premia al mejor autor novel aparecido el año anterior, de manera que los candidatos elegibles son nuevos escritores durante los dos primeros años desde su primera publicación profesional. En las convenciones se pueden entregar también premios especiales, no Hugos, normalmente propuestos por el comité organizador de la WorldCon de ese año.