Люди

• Сэм Уортингтон — Джейк Салли (англ. Jake Sully), «парализованный отставной пехотинец, над которым ставят эксперимент, в результате которого он будет существовать в другом воплощении самого себя — трёхметровом синем инопланетянине».

• Сигурни Уивер — Грэйс (англ. Grace), ботаник, обучающий Джейка Салли. Волосы Уивер будут частично окрашены в красный цвет. Одно время этот персонаж носил имя Шипли (англ. Shipley). Будучи «очень управляемым и очень идеалистичным», этот персонаж напоминает Уивер самого́ Кэмерона.

• Мишель Родригес — Труди Шакон, отставной пилот. Кэмерон захотел поработать с Родригес после того, как увидел её в фильме «Женский бой» (2000).

• Джованни Рибизи — Сельфридж (англ. Selfridge), начальник земной колонии, недалёкий и эгоистичный делец, которого интересует только прибыль, а до проблем аборигенов совсем нет дела.

• Стивен Лэнг — Майлз Куоритч, полковник, руководитель военного гарнизона на Пандоре. корпуса морских пехотинцев. Лэнг пробовался на одну из ролей в фильме Кэмерона «Чужие» (1986), которую он не получил, но режиссёр запомнил Лэнга и пригласил его сняться в «Аватаре».

• Джоэл Дэвид Мур — Норм Спеллман, антрополог, изучающий растительные и животные формы жизни (также, как и персонаж Уивер).

• Мэтт Джеральд — Лайл Уайнфлит, капрал. Отрицательный персонаж.


На’Ви
• Зои Салдана — Нейтири (англ. Neytiri), принцесса племени аборигенов Пандоры, которая берётся за обучение Джейка своим обычаям. Впоследствии они друг в друга влюбляются.[9] Персонаж полностью создан при помощи компьютера.[21] Также Салдана уже дала согласие на участие в возможном продолжении.[9]
Актёры Уэс Стьюди, Си Си Эйч Паундер, Лэз Алонсо и Питер Менса также играют в фильме.