Sam Worthington como Jake Sully, um ex-fuzileiro naval confinado a uma cadeira de rodas. Ele foi selecionado para o programa Avatar em substituição ao seu irmão gêmeo morto por terem genoma idêntico e, consequentemente, compatibilidade com o Avatar já produzido para o irmão. O Avatar de Jake é levado por Neytiri ao seu clã Na'vi, onde ele lentamente aprende sua língua e seus costumes.
Sigourney Weaver como Dra. Grace Augustine, uma experiente botânica que vive em Pandora há 15 anos e dirige o projeto Avatar. Ao longo dos anos em que trabalhou em Pandora, ela catalogou a flora do planeta, aprendeu a língua dos nativos e os ensinou inglês.
Michelle Rodriguez como Trudy Chacon, uma piloto da marinha americana.
Giovanni Ribisi como Parker Selfridge, administrador da estação em Pandora.
Joel David Moore como Norm Spellman, um biólogo que estuda a natureza de Pandora no laboratório de Dra. Augustine.
Stephen Lang como o Coronel Miles Quaritch, principal vilão do filme. O Coronel tem como missão retirar os Na'vi do clã Omaticaya da árvore onde vivem e não poupa esforços militares para cumpri-la.
Dileep Rao como Dr. Max Patel, um cientista que trabalha no Programa Avatar e no laboratório da Dra. Augustine.
Zoë Saldaña como Neytiri, a princesa do clã Omaticaya. Neytiri é a responsável por levar Jake ao seu clã e ensiná-lo seus costumes.
Laz Alonso como Tsu'Tey, um dos mais bravos guerreiros Na'vi e noivo prometido de Neytiri.
CCH Pounder como Mo'at, rainha do clã e sua Tsahik, líder espiritual. Mãe de Neytiri.
Wes Studi como Eytucan, o Olo'eyktan, líder guerreiro do clã Omaticaya, marido de Mo'at e pai de Neytiri.
Banshee: São animais alados nativos de Pandora. Eles representam um rito de passagem na vida dos aspirantes a guerreiro Na’vi que devem escolher um animal para domá-lo e montá-lo. São extremamente difíceis de montar, por isso, conseguir domá-lo representa assumir uma posição de prestígio no clã. Acredita-se que exista uma conexão "cerebral" entre o animal e seu cavaleiro que permite que os movimentos do animal durante o voo sejam precisos e a montaria fique aparentemente fácil. O banshee é altamente adaptado ao voo e ao ambiente de Pandora, que tem gravidade menor que a da Terra. O ar do planeta também é mais denso, e o animal precisa de muita força para se deslocar nos céus. O Banshee das montanhas é altamente adaptado para voos. Seus ossos são ocos e cheios de ar. Possuem músculos bem desenvolvidos e ligados especialmente ao externo, permitindo movimentos poderosos e necessários para subir cada vez mais alto, e com a fusão na espinha dorsal o seu tronco é fortalecido dando suporte para as asas. E apesar de se parecere com um reptil, sua anatomia é muito próxima dos pássaros. Seu nome Na’vi é ikran
Leonopteryx: É rei dos predadores dos ares, listrado de vermelho, amarelo e preto, suas asas chegam a 24,5 metros quando abertas. Seu nome Na’vi é toruk, significando "última sombra", em alusão a ser a última sombra que alguém vai ver, antecedendo seu ataque. Por ser um animal belo e feroz tem um lugar central no folclore e na cultura Na’vi. Ele é lembrado na dança, música e totens que simbolizam o medo e o respeito pela criatura.
Hexapede: Se assemelha a um antílope, é azul e tem listas azuis-claras e brancas ao redor do corpo.Ele tem um couraça verde ao redor de cabeça em forma de juba , ele usa sua couraça para mostrar que é superior a qualquer ameaça que lhe aparece e para se comunicar com outros da mesma espécie.Seu nome Na'vi é rosemane.
Direhorses: Lembram os cavalos terrenos, porém com vários detalhes importantes a mais. São animais herbívoros que possuem duas finas e longas antenas, uma de cada lado da cabeça. Os cientistas acreditam que o toque nas antenas transmite ao animal a sensação de prazer e carinho. As antenas ajudam também na troca de alimento, senso de direção e também como alerta para perigos. Cameron, diretor do filme, descreve o animal como um "cavalo da raça Clydesdale alienígena, de seis patas, com antenas de mariposa".[carece de fontes] Estes animais são adaptados ao terreno acidentado de Pandora e os guerreiros Na’vi usam em batalhas. Seu nome Na’vi é pa'li
Thanator: É a mais temida das criaturas de Pandora. " É a pantera do inferno", descreve o realizador John Rosengrant, do Stan Winston Studios. Sua musculatura é impressionante e fornece força e energia para longas corridas e saltos. Mesmo os destemidos Na’vi são surpreendidos pela abordagem da criatura. Os sentidos thanator são tão altamente desenvolvidos, que, dependendo das condições atmosféricas, podem detectar presas até treze quilômetros de distância.Seu nome Na’vi é palulukan.
Viperwolves: Este animal conta com seis patas, corpo magro, mas muito poderoso que lhe permite viajar longas distâncias em busca de presas.Seus olhos verdes podem enxergar tanto durante o dia quanto à noite e sua percepção de profundidade é incrível. Acredita-se que o Viperwolve pode sentir presa por mais de oito quilômetros de distância. Poucos predadores, incluindo o banshee, tentariam um ataque a um Viperwolve, que quase sempre anda a caçar em grupo. Cameron descreve o animal como "desprovidos de pelos, com pele brilhosa que equivale a uma armadura. O mais assustador são as patas deles, que parecem mãos de couro".[carece de fontes] Seu nome Na’vi é nantang
Hammerhead Titanothere: Grandes herbívoros terrestres com couraça corporal, seis patas e uma cabeça em forma de uma marreta na horizontal que se assemelha à de um tubarão-martelo. Esta enorme criatura viaja em pequenos rebanhos ou matilhas pelos pastos. É moderadamente social, mas também extremamente territorial e hierárquica. Exibe ameaça constante, visível e audível, durante grande parte do dia. São criaturas que se irritam com certa facilidade e muitas vezes ao dia, normalmente o suficiente para fazer qualquer criatura de Pandora sair correndo para se proteger. Seu nome Na'vi é angtsìk
Stingbat: Animais alados similares aos morcegos e Banshees, porém, menores. Seu nome Na'vi é ritiProlemuris: Animais arborícolas de braços que se bifurcam em dois antebraços. São semelhantes aos lêmures ou outros primatas terrestres. Seu nome Na'vi é syaksyuk
Fã Lizard: Pequenos animais que possuem semelhança com nossos lagartos, mas possuem a capacidade de voar com uma "asa" espiral em rotação nas costas. Seu nome Na'vi é kenten
Tapirus: Animal que é como um porco que vive em Pandora. Em um planeta com predadores aperfeiçoados o Tapirus preenche o papel lamentável de presa perfeita. Seu nome Na'vi é fwampop.
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Above the Sky [ acima do céu ]( Tsu'Tey X oc )
Spiritualskayla vivia relativamente bem até que uma força misteriosa decide mandá-la para dentro de um filme, e ela muda tudo.