Cameron begynte arbeidet på i 1994, da han skrev et treatment på 80 sider. Innspillingen skulle egentlig begynne etter arbeidet med , men han skrinla filmprosjektet fordi han mente at den nødvendige teknologien ikke var tilgjengelig. I 2005 begynte arbeidet på na'vienes språk, og Cameron begynte å utvikle et manus og det fiktive universet tidlig i 2006. Filmen ble utgitt for vanlig, todimensjonal projeksjon, samt i 3D. ble ansett som et gjennombrudd innen filmteknologi for sin utvikling av 3D-visning, og stereoskopisk filmproduksjon med kameraer som ble laget spesielt for filmen.