Действие фильма происходит в 2154 году на планете Пандора, похожем на Землю спутнике газового гиганта Полифем. Корпорация RDA (Resource Development Administration, Управление по разработке ресурсов) добывает на этой планете необычайно ценный минерал анобтаниум. Этой операцией управляет Паркер Селфридж, начальник колонии людей.

Условия на Пандоре похожи на земные, но атмосфера ядовита для человека, поэтому люди носят маски с фильтрами. Пандору населяют На’ви — трехметровые синекожие гуманоиды, живущие в гармонии с природой и поклоняющиеся божеству Эйве.

Из-за добычи анобтаниума, вредящей экосистеме Пандоры, и истребления коренных жителей отношения между людьми и На’ви ухудшились. Для освоения биосферы и налаживания отношений была запущена программа «Аватар»: искусственное выращивание тел (аватаров), полученных путём скрещивания ДНК людей и На’ви. Тело аватара, внешне очень похожее на На’ви, приспособлено к условиям Пандоры, оно удалённо управляется человеком-оператором с помощью сопоставления нервных систем оператора и его аватара.