L’idea fantascientifica su cui si basa Patema Inverted è la stessa che troviamo nel film Upside Down: ci sono due società con gravità diverse che spingono in direzioni opposte, una ricchissima, l’altra povera. Agli abitanti di entrambi le società è proibito avere contatti con la società “opposta”, ma questo non impedisce a una ragazzina del “mondo di sotto” e un ragazzo del “mondo di sopra” di conoscersi, innamorarsi e cercare di superare i limiti sociali (e gravitazionali).