21 августа 2009 года было объявлено «всемирным днем Аватара». В этот день по всей планете состоялись показы 15-минутного фрагмента картины.

События картины разворачиваются на Пандоре, спутнике со средой, похожей на земную, вращающемся по орбите планеты-гиганта Полифемуса в системе Альфа Центавра-А. Эта галактика, находящаяся на расстоянии 4,4 световых лет от нас, является ближайшей к нам звездной системой. А когда обнаруживается, что на Пандоре богатые залежи редкоземельного минерала Унобтаниума, начинается гонка по добыче новых ресурсов.

Унобтаниум не существует в нашей солнечной системе, но имеет огромное значение для выхода из энергетического кризиса двадцать второго века на Земле. Поэтому Управление по разработке природных ресурсов тратит сотни миллиардов долларов на разработку недр далекого мира. История происходит в 2154 году, через тридцать лет после организации на Пандоре колонии по разработке ресурсов. Вторжение землян на территорию местных жителей На'ви спровоцировало рост напряженности между двумя видами и вывело их на тропу войны.

Изначально Джеймс Кэмерон планировал выпустить картину на экраны в 1999 году. Однако, учитывая сложность и масштабность спецэффектов, которые собирался создать Камерон, бюджет фильма должен был составить около $400 миллионов. Даже несмотря на гигантский кассовый успех «Титаника» (1997) ни одна студия не могла позволить себе выделить такие средства. Проект лег на полку, где находился около 10 лет.
Майкл Бьен претендовал на одну из ролей в фильме. Он несколько раз встречался с Джеймсом Кэмероном. Однако Джеймс не хотел, чтобы фильм ассоциировался у зрителей с «Чужими» (1986), т.к. Сигурни Уивер уже подписала контракт на съёмки.

Камерон придумал сюжет фильма и написал первую версию сценария в 1995 году.

Для фильма Кэмерон разработал специальную технологию, которая позволяла во время съёмок видеть на экране мониторов компьютерных персонажей вместе с живыми актерами.

По словам Кэмерона, если фильм будет успешным в коммерческом плане, то он намеревается сделать трилогию.

Премьера фильма была перенесена с лета на декабрь 2009. Однако задержка объясняется вовсе не техническими сложностями в производстве картины, а возможностью дать кинотеатрам лишнее время, подготовиться к 3D релизу фильма.

Фильм состоит на 40% из живой съемки и на 60% из реалистичной компьютерной графики.

В оригинальном сценарии Кэмерона листва растений была такой же синей, как кожа На’Ви, но в конечном счете, он решил использовать зеленый цвет для большей реалистичности.

Большая часть эпизодов фильма с натуральным движением снималась в Веллингтоне, Новая Зеландия, где были возведены огромные декорации. Это было похоже на настоящее масштабное строительство. Для конструирования декораций была создана огромная субструктура с использованием более чем 150 строителей-подрядчиков.

Реальные декорации включают в себя Комнату связи, где установлены подобия саркофагов, при помощи которых сознание человека переносится в тело аватара, Биолабораторию – помещение для работы ученых и место хранения резервуаров с амниотической жидкостью, в которых находятся тела аватаров, достигшие состояния зрелости за время шестилетнего путешествия с Земли на Пандору; Центр управления, представляющий собой центральную нервную систему базы «Врата Ада», и военный бастион Armor Bay, где хранятся костюмы усиленной подвижности и вертолеты