Im Drehbuch zum Film verarbeitete Cameron zahlreiche Ideen, die teilweise auf seine früheste Jugend zurückgehen. Bereits als Schüler interessierte er sich für naturwissenschaftliche Themen und las darüber hinaus viele Science-Fiction-Werke. Viele aus diesem Spannungsfeld entstandene Ideen finden sich in seinen frühen Drehbüchern wie beispielsweise in der Vorlage zum nur teilweise als Kurzfilm realisierten Xenogenesis aus dem Jahr 1978. Weitere Themen formulierte Cameron in den nie filmisch umgesetzten Drehbüchern Chrysalis (1974), Mother (1981) und Wind Warriors (1988), die teilweise in Zusammenarbeit mit seinem Freund Randall Frakes entstanden.Im August 1996 kündigte Cameron das erste Mal offiziell an, dass er Avatar mit einer Mischung von computeranimierten und echten Darstellern verfilmen werde. Das Projekt werde rund 100 Millionen Dollar kosten und sechs Darsteller in Hauptrollen haben, „die real erscheinen, aber in der physischen Welt nicht existieren.“ Camerons frühe Drehbuchentwürfe waren jahrelang im Internet verfügbar. 2006 wurden sie gezielt von allen Websites entfernt.Das endgültige, 152 Seiten umfassende Drehbuch entstand von Januar bis April 2006. Im Juli 2006 kündigte Cameron an, dass Avatar im Sommer 2008 in die Kinos kommen solle, und plante den Drehstart für Februar 2007. Im August 2006 wurde die neuseeländische Firma für visuelle Effekte Weta Digital engagiert, um Avatar mit zu realisieren. In den Design-Prozess wurde auch Effektspezialist Stan Winston eingebunden.Im September 2006 gab Cameron bekannt, dass er ein neuartiges Kamera-System verwenden werde, um den Film in 3D zu filmen, was Fox zwei Jahre später offiziell bestätigte. Dabei handele es sich um zwei synchronisierte HD-Kameras in einem Gehäuse (2 Optiken und 2 Sensoren). Cameron beschreibt den Film als einen Hybrid aus Real- und Computeranimationsfilm. Nach Angaben des Regisseurs sind etwa 60 Prozent des Films am Computer generiert und 40 Prozent real gefilmt.Der Name des Mondes Pandora (Πανδώρα) stammt aus dem Griechischen und lässt sich mit „Die, die alles hervorbringt“ übersetzen. Der Namensgeber seines Planeten Polyphemus (Πολύφημος, frei übersetzt „Der Berühmte“) ist in der griechischen Mythologie ein einäugiger Riese. Polyphemus wird ähnlich dem Planeten Jupiter mit seinem charakteristischen augenähnlichen roten Fleck dargestellt.Der Sprachwissenschaftler Paul Frommer von der USC entwickelte die Kultur und Sprache der Na’vi. Frommer erschuf eine neue Sprache mit über 1000 Wörtern.
Im Drehbuch zum Film verarbeitete Cameron zahlreiche Ideen, die teilweise auf seine früheste Jugend zurückgehen. Bereits als Schüler interessierte er sich für naturwissenschaftliche Themen und las darüber hinaus viele Science-Fiction-Werke. Viele aus diesem Spannungsfeld entstandene Ideen finden sich in seinen frühen Drehbüchern wie beispielsweise in der Vorlage zum nur teilweise als Kurzfilm realisierten Xenogenesis aus dem Jahr 1978. Weitere Themen formulierte Cameron in den nie filmisch umgesetzten Drehbüchern Chrysalis (1974), Mother (1981) und Wind Warriors (1988), die teilweise in Zusammenarbeit mit seinem Freund Randall Frakes entstanden.Im August 1996 kündigte Cameron das erste Mal offiziell an, dass er Avatar mit einer Mischung von computeranimierten und echten Darstellern verfilmen werde. Das Projekt werde rund 100 Millionen Dollar kosten und sechs Darsteller in Hauptrollen haben, „die real erscheinen, aber in der physischen Welt nicht existieren.“ Camerons frühe Drehbuchentwürfe waren jahrelang im Internet verfügbar. 2006 wurden sie gezielt von allen Websites entfernt.Das endgültige, 152 Seiten umfassende Drehbuch entstand von Januar bis April 2006. Im Juli 2006 kündigte Cameron an, dass Avatar im Sommer 2008 in die Kinos kommen solle, und plante den Drehstart für Februar 2007. Im August 2006 wurde die neuseeländische Firma für visuelle Effekte Weta Digital engagiert, um Avatar mit zu realisieren. In den Design-Prozess wurde auch Effektspezialist Stan Winston eingebunden.Im September 2006 gab Cameron bekannt, dass er ein neuartiges Kamera-System verwenden werde, um den Film in 3D zu filmen, was Fox zwei Jahre später offiziell bestätigte. Dabei handele es sich um zwei synchronisierte HD-Kameras in einem Gehäuse (2 Optiken und 2 Sensoren). Cameron beschreibt den Film als einen Hybrid aus Real- und Computeranimationsfilm. Nach Angaben des Regisseurs sind etwa 60 Prozent des Films am Computer generiert und 40 Prozent real gefilmt.Der Name des Mondes Pandora (Πανδώρα) stammt aus dem Griechischen und lässt sich mit „Die, die alles hervorbringt“ übersetzen. Der Namensgeber seines Planeten Polyphemus (Πολύφημος, frei übersetzt „Der Berühmte“) ist in der griechischen Mythologie ein einäugiger Riese. Polyphemus wird ähnlich dem Planeten Jupiter mit seinem charakteristischen augenähnlichen roten Fleck dargestellt.Der Sprachwissenschaftler Paul Frommer von der USC entwickelte die Kultur und Sprache der Na’vi. Frommer erschuf eine neue Sprache mit über 1000 Wörtern.
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