Personagens humanos

* 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, compatilidade 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.