アニプレックスのプロデューサー・鳥羽洋典が、『劇場版 天元突破グレンラガン 螺巌篇』の仕上げの際から、「今石洋之と中島かずきでもう一度アニメの仕事がしたい」と言い続けたのが企画の発端であった。今石と中島の2人は別の仕事をしていた間も、定期的にミーティングを重ねていたという。しかし、『グレンラガン』を超える作品を考えるための企画が行き詰まり、一度リセットしてスタッフみんなが楽しめてすぐに作れるものを考えようと再検討した際、「『男組』の女子高生版」、「主人公は『女囚さそり』の梶芽衣子のような感じ」、「セーラー服が武器になって戦う」などのアイデアが出され、「学生を主人公とした抗争劇のテイストと1980年代の『週刊少年ジャンプ』黄金期のバトルマンガの手法を取り入れた、女子高生2人の抗争を中心とする異能力バトル物」という大まかなラインが決まった。中島は今石らに資料として、『男一匹ガキ大将』、『大ぼら一代』、『男組』、『男大空』、『野望の王国』、『おれが大将』など1970年代の学園抗争漫画作品を大量に読ませたが、これらの漫画作品とは違い主人公を女子高生にした理由については、「いま主人公を男にしてこういう学園抗争ものを再現しても感情移入ができずリアリティが持てない、むしろ梶芽衣子のようなヒロインの美しさと強さを書きたかった」と述べている。また、セーラー服が武器となる理由を考える中で、服と人間の関係や服とは何かということもテーマとして詰めていったという。もっともその後、中島には『仮面ライダーフォーゼ』の、今石には『ブラック★ロックシューター』の仕事が入ったため、プロジェクトは一旦中断した。この中断や別の仕事をしたことが、互いが改めてやりたいことを見直し、企画を練り直すきっかけになった。この過程で、途中まで書きあがっていた一話完結型のバトルものとして構成されていた脚本は書き直され、レギュラーキャラクターのドラマを深めていく方向に書き改められた。最終回（第二十四話）は前回（第二十三話）の予告時点ではまだ未完成だったために番組内容は一切流さず、その代わりに予告ナレーションを兼任していた「鮮血」役の関俊彦が視聴者を代弁してスタッフ一同を励ますという内容となった。放送当日朝にようやく完成した放送用素材は、スタッフの手で東海道新幹線に乗ってMBSの大阪本社へ納品され、無事放送された。
随所で3DCGを用いて背景などをダイナミックに動かすような現代の先端の技術を使用している一方で、紙に絵具で手描きという背景美術を主に用い、セル画制作時代の作品のような画風で描くなどのレトロ要素も盛り込まれている。キャラクターデザイン・総作画監督を担当するアニメーターのすしおは「あまり枚数を使わずに、リミテッドアニメを意識した手法でキャラのたたずまいとか芝居をちゃんと描きたい」、「昔のアニメーターさんの芝居の作り方をなんとか表現しようと」したという。映像中の文字のほとんどは、赤か白の巨大な太字フォント（フォントワークス・ラグランパンチ UB）を特徴とする。監督の今石洋之は、技や人名など言葉遊びの要素の強いシナリオのために重要な部分はテロップで読ませる必要があったこと、作品全体を通してアイコンになる表現として画面を埋め尽くすほど押しだしの強い文字を必要としたことからこの書体を選んだという。画面サイズについては、現在のシーンについては16:9サイズなのに対し、回想シーンについては4:3サイズのアナログ放送時代の画面構成になっている。なお、作中に登場するコンピュータなどで使われるモニター画面はドットマトリクス式のモノクロ液晶になっている。
異種性のポリクローナル抗体は、患者の胸腺細胞やリンパ球を注射した動物（ウサギやウマなど）の血漿から得られる。抗リンパ球グロブリン (ALG) や抗胸腺細胞グロブリン (ATG) が使われる。ステロイド耐性の急性拒絶反応や重篤な再生不良性貧血の治療に使われる。しかし基本的には他の免疫抑制剤の量を減らし毒性を抑えるために併用するものである。ポリクローナル抗体によりTリンパ球が抑制され、補体系およびオプソニン化によるT細胞溶解がおき、それに続いて脾臓・肝臓で循環系からの網内系細胞の除去が起きる。この方法で細胞性免疫の反応による移植片拒絶や遅延型過敏症（つまりツベルクリン反応）、移植片対宿主症（GVHD）などを抑制するが、胸腺依存的な抗体産生に影響が出る。現在市場には2つの製剤がある。ウマ血清から得られるAtgam (R)とウサギ血清から得られるThymoglobuline (R)である。ポリクローナル抗体は全てのリンパ球に作用し、全般的な免疫抑制を起こすため、移植後リンパ増殖性疾患（PTLD）やサイトメガロウイルスなどによる深刻な感染症を引き起こす可能性がある。こうしたリスクを減らすために、この処置は感染からの適切な隔離が可能な病院で行われる。通常は5日間静脈注射で適切量が投与される。患者は免疫系が血清病の危険がなくなるまで回復するのに3週間ほど病院に留まる。ポリクローナル抗体の高い免疫原性のため、ほぼ全ての患者はこの処置に対して急性反応を示す。発熱、硬直症状、アナフィラキシーが特徴である。その後の治療中に、血清病や免疫複合体性糸球体腎炎を起こす患者もいる。血清病は治療開始後7から14日後に起こる。患者は発熱、関節痛、紅斑を示し、ステロイドや鎮痛剤で鎮めることができる。蕁麻疹が出ることもある。高度に精製された血清分画と、例えばカルシニューリン阻害剤や細胞成長抑止剤、糖質コルチコイドのような他の免疫抑制剤を併用することでこの毒性を緩和することができる。最もよく使われるのは抗体とシクロスポリンを同時に使用する組み合わせである。患者はこれらの薬剤に対して次第に強い免疫反応を示すようになり、その効果が薄れたりなくなったりする。