После публикации романа «Дракон в море» Герберт в 1957 году посетил городок Флоренс в Орегоне, расположенный на орегонском побережье, где Департамент сельского хозяйства США экспериментировал с использованием специальных трав для контроля за передвижением песчаных дюн. Статья Герберта о дюнах «Они остановили движущиеся пески» не была завершена (и опубликована только десятилетия спустя в «Пути к Дюне»), но это исследование вызвало у Герберта интерес к экологии.

Герберт провёл следующие пять лет в исследованиях, написании и постоянном пересмотре имеющегося материала, что в конечном счёте привело к созданию романа «Дюна», который был издан по частям в Analog Science Fiction с 1963 по 1965 год в виде двух коротких произведений, Мир Дюны и Пророк Дюны.

Действие романа происходит в отдалённом будущем в галактической империи человечества. Люди описываемой эпохи отказались от мыслящих машин, роботов, компьютеров (это связано с имевшим место восстанием машин), и сделали упор на развитии своих мыслительных и экстрасенсорных способностей. Земля, современные нам религии и национальности остались в почти позабытом прошлом.

Мир «Дюны» — монархическая аристократическая империя, покрывающая всю известную Вселенную, где Великие Дома управляют целыми планетами. Монополистом в межзвёздных транспортировках является Космическая гильдия. Её гильд-навигаторы — мутанты, которым особое вещество меланж (также известное как спайс, или пряность) даёт способность без каких-либо компьютеров вести корабли сквозь свёрнутое пространство. Из-за этого меланж является наиболее драгоценным веществом в известной Вселенной. Он также известен своими гериатрическими свойствами, замедляющими старение. Длительное употребление меланжа делает белки и радужку глаз синими, потому глаза у фременов, гильд-навигаторов и многих Бене Гессерит синие — «глаза ибада».

Планета Арракис, также называемая Дюной, является единственным источником меланжа. Дюна также знаменита своими гигантскими песчаными червями, обитающими в пустыне. Они загадочным образом связаны с существованием пряности. Жители Арракиса, горожане и фремены, выживают в жарком и сухом климате планеты благодаря особому отношению к воде: они собирают и перерабатывают все выделения своего тела, а фремены из тел умерших перед погребением экстрагируют воду для дальнейшего использования. Вода является на Дюне наивысшей ценностью и даже стоит дороже, чем пряность во всей остальной галактике.