Christopher Nolan ha deciso di scritturare Matthew McConaughey, dopo essere stato colpito dalla sua performance in Mud (2012). Il suo personaggio è descritto dal regista come una sorta di Richard Dreyfuss in Incontri ravvicinati del terzo tipo che abbandona la famiglia non per un viaggio fantastico ma per salvare il mondo.

Il film è stato girato sullo stesso set in cui è stata costruita la batcaverna di Christian Bale.

Nolan si è ampiamente ispirato a Uomini veri (1983) che ha voluto mostrare al suo cast proiettandolo sul set. L’impatto visivo della pellicola è, invece, fortemente influenzato da 2001:Odissea nello spazio.

La maggior parte delle scene ambientate sulla terra sono state girate ad Alberta, in Canada, dove il production designer Nathan Crowley ha piantato 500 acri di mais, per poi dargli fuoco durante l’apocalisse. L’Islanda invece è stata lo sfondo per un mondo di mari insidiosi e una terra di ghiaccio e rocce.

La sceneggiatura è stata scritta a quattro mani dal regista e dal fratello Jonah che, in principio, avrebbe voluto affidarla a Steven Spielberg.

Nella sequenza in cui Anne Hathaway era immersa in acque gelide, la sua tuta spaziale si è rotta ed ha rischiato di andare in ipotermia.

Lo scenografo Nathan Crowley ha basato il suo progetto della nave Endurance sulla Stazione Spaziale Internazionale. Il design degli sfondi s’ispira alle opere dell’architetto modernista Ludwig Mies van der Rohe.

Per la creazione del wormhole e la rappresentazione del buco nero, il fisico teorico Kip Thorne ha collaborato con il supervisore degli effetti visivi, Paul J. Franklin, e con il suo team Double Negative.

Le gigantesche nubi di polvere sono state create sul posto con grandi ventilatori che soffiavano via la polvere sintetica a base di cellulosa.

Nelle prime bozze della sceneggiatura, il personaggio di Murph (in età adulta interpretato da Jessica Chastain) era un ragazzo.