在现象级作品《泰坦尼克号》后，卡梅隆作为好莱坞炙手可热的导演并没有急于展开自己下一个项目的计划，反而是在1995年之后潜心研究《阿凡达》，用82页的剧本去描述了这壮观的外星故事。
但是在3D技术不成熟之前，他并不想把这部作品带到荧幕前交给观众，为了能够达到拍摄标准，他和摄影师专门前往索尼公司联合创造新型的摄像机（并利用它拍摄了3D《泰坦尼克号》的船只残骸），在随后的拍摄过程中他为了达到最好的人面数据收集，自创了面部相机。
为了能让整个电影的世界仿佛真实运作一般，南加州大学语言学的专家还专门写了一本《纳维语指南》，帮助演员进行台词训练。而南加州大学的植物学博士也同时为电影世界里的每一种植物都设计了其真实的科学描述。甚至为了让星球的运作和纳维人更加生动，他还聘请了一名音乐教授，一位考古学家和一位天体物理学家。
所有关于《阿凡达》的一切设定，总共编成了一本厚达350页的《潘多拉全书》。正是这一的幕后才铸就了这样一部传奇的电影，希望接下来的重映成绩能够继续在周末日水涨船高。
