人類　　薩姆·沃辛頓(Sam Worthington)——傑克·薩利(Jake Sully)　　傑克·薩利：《阿凡達》男主角，退伍的傷殘地球兵，被徵召到潘多拉星球參加一個“阿凡達”的科研專案，結果愛上了這裡的納美族公主，陷入兩難境地。　　西格妮·韋弗(Sigourney Weaver)——格蕾絲·奧古斯汀博士(Dr. Grace Augustine)　　格蕾絲·奧古斯汀博士：理想主義的植物學家，“阿凡達”計劃的首席科學家，她發明“阿凡達”的初衷是想與納美人和平交往。某種程度上她擔當了男主角傑克·薩利的母親和導師。　　喬瓦尼·瑞比西(Giovanni Ribisi)——帕克·塞弗裡奇(Parker Selfridge)　　帕克·塞弗裡奇：RDA公司在潘多拉專案的負責人，為人陰險，如同一個無良的房地產開發商。　　米歇爾·羅德里格茲(Michelle Rodriguez)——楚迪·查肯(Trudy Chacon)　　楚迪·查肯：軍隊退役女飛行員，負責將科學家們從基地運到他們偏遠的“阿凡達”實驗室。同情納美人，後來倒戈幫助傑克和納美人。　　斯蒂芬·朗(Stephen Lang)——邁爾斯·誇奇上校(Colonel Miles Quaritch)　　邁爾斯·誇奇上校：他是潘多拉星球人類安全部隊指揮官，負責RDA公司在潘多拉星球基地的安全。他來潘多拉的第一天就被這個星球上的猛獸襲擊了，從而在臉上留下了傷疤，因此他對這個星球的生物充滿敵意。他是本片的大反派。　　喬·大衛·摩爾(Joel David Moore)——諾姆·斯貝爾曼(Norm Spellman)　　諾姆·斯貝爾曼：生物學家，研究植物和自然生態，也是“阿凡達”計劃的科學家。　　Na'vi族人（納美人，納威人）　　佐伊·索爾達娜(Zoe Saldana)——妮特麗(Neytiri)　　妮特麗：《阿凡達》女主角，潘多拉星球土著納美族Omaticaya部落的公主，未來的Omaticaya部落的精神領袖，因為傑克·薩利的勇敢而愛上他。這一角色完全由電腦生成製作，但也離不開佐伊·薩達娜的表演。　　CCH龐德(CCH Pounder)——Mo'at　　Mo'at：納美族Omaticaya部落酋長的妻子，妮特麗的媽媽，Omaticaya部落的精神領袖。　　韋斯·斯塔迪(Wes Studi)——Eytucan　　Eytucan：納美族Omaticaya部落酋長，Mo'at的丈夫，妮特麗的爸爸，Omaticaya部落的實質領袖。　　拉茲·阿隆索(Laz Alonso)——蘇泰（Tsu'Tey）　　Tsu'Tey：潘多拉最好的納美族戰士。妮特麗的未婚夫，未來的酋長接班人。

人物介紹:傑克·薩利演員薩姆·沃辛頓：男主角，傑克在和涅提妮演員佐伊·索爾達娜：一個納美人的女戰士，她的父親和母親分別是他們生活的納威人部落的領導人和精神領袖，她熱愛自己的家園，當地球人侵佔了她的土地，大勢破壞她的家園，她非常的憤怒。

她在保衛家園的過程中認識了地球人傑克·薩利的“化身”納美人，並愛上了他。

格蕾絲·奧古斯汀博士演員西格妮·韋弗：奧古斯汀教授也是阿凡達計劃的成員。