• 本片以3D的形式登陆大银幕，但是影片的拍摄过程中并不会使用3D的专业摄象机，而是在影片后期制作中将2D画面转化成3D。
• 为了实地取景，剧组在2010年的春天在新墨西哥州的外景地点进行了三个星期的拍摄工作。
• 肯尼思·布拉纳成为影片的导演后，将影片描述成挪威的漫画版本的莎剧《亨利五世》。而肯尼思本人从孩提时代开始就是漫画《雷神》的粉丝。
• 影片在开拍之前，关于雷神扮演者的各种小道消息满天飞。布拉德·皮特、查宁·塔图姆、丹尼尔·克雷格、查理·汉纳姆、汤姆·希德勒斯顿、亚历山大·斯卡斯加德、利亚姆·海姆斯沃斯和乔尔·金纳曼都曾经是扮演托尔的人选。最后利亚姆·海姆斯沃斯的兄弟克里斯·海姆斯沃斯得到了这个万众瞩目的角色。
• 克里斯·海姆斯沃斯扮演雷神托尔有着得天独厚的优势，因为他曾经在澳洲做过建筑工人，有着丰富的使用锤子的经验。而雷神的武器正好恰好就是战锤。
• 娜塔莉·波特曼出现在这部电影里的原因是她无法拒绝一部由肯尼思·布拉纳执导的漫画电影。
• 剧组在新墨西哥州建起了一座完整的城镇，作为影片的外景地。
• 剧组专门为影片制作了Infinity Gauntlet的模型。这件武器是惊奇漫画中威力最大的武器之一，可以控制灵魂、时间、空间、力量和思想等等。这件武器由青铜打造，上面覆盖着用树脂制作的钻石和珠宝。重量达到了60磅。
• 当安东尼·霍普金斯和克里斯·海姆斯沃斯“全副武装”地第一次见到对方的时候，霍普金斯说：“老天，这根本不需要任何表演了。”
• 1990年代，山姆·雷米曾准备在拍完《变形黑侠》之后执导本片。不过他后来拍摄了惊奇漫画的另一个超级英雄《蜘蛛侠》。
• 在2000年前后，本片曾准备被拍摄成一部电视特别节目，当时扮演托尔的人选是泰勒·梅恩。
• 2004年12月，大卫·S·高耶曾经和制片方商谈来编剧并拍摄这部影片。后来，D·J·卡卢索也曾有望拿过导筒。
• 2005年，马修·沃恩曾准备执导本片。他把《雷神》描述为“混杂了《角斗士》故事的北欧神话”。可是他最终拍摄了《海扁王》（2010）和《X战警：第一战》（2011），而不是本片。
• 自从《变相怪杰》开始，金·凯瑞就一直很喜欢原著漫画中洛基这个角色。他曾经是扮演洛基的候选人。可是这个角色最终被交给了汤姆·希德勒斯顿。有传闻说，乔什·哈奈特也曾是洛基的候选人。汤姆·希德勒斯顿曾经为了托尔来到剧组试镜，不过导演认为他比较适合扮演洛基。
• 当汤姆·希德勒斯顿得知他将参演这部电影消息时，他正位于伦敦北部的一家灰熊酒吧里，兴奋的大叫还引起了一场骚乱。
• 汤姆·希德勒斯顿最初试镜的是雷神一角，但肯尼思·布拉纳觉得他更适合扮演反派，于是给了他洛基的角色。
• 为了演好洛基这个角色，汤姆·希德勒斯顿进行了巴西战舞的训练。
• 汤姆·希德勒斯顿在拍摄前和拍摄过程中严格控制自己的饮食，以求呈现出洛基的精瘦的面容。
• 汤姆·希德勒斯顿发现洛基的头盔戴着很不舒服，它很重而且戴上它之后视野也受到影响，于是他将这种状态加到了洛基的战斗场面中。
• 斯坦·李声称自己很想扮演奥丁，但很高兴能看到安东尼·霍普金斯的表演和对角色的演绎。
• 托尔离开餐馆前往大坑所在地，简·福斯特跟着他时，能看到街道尽头有一座小水塔上写着“维京之家欢迎你”。
• 汤姆·希德勒斯顿在拍完电影后成了一个漫迷。当然了，他最喜欢的角色是洛基。
• Mjölnir（雷神锤子的名字）在古挪威语里是粉碎机的意思。
• 当毁灭者出现在地球上时，神盾局推测它可能属于钢铁侠。在故事线“恐惧本源”中，托尼·斯塔克曾从阿斯加德得到了毁灭者装甲。
• 科鲁姆·费奥瑞瑞饰演的冰霜巨人劳菲每天需要化5个小时的妆。
• 这是蕾妮·罗素在休假6年后出演的第一部电影，是她的女儿说服了她结束休假继续拍电影。
• 肯尼思·布拉纳说，片尾字幕顺序是根据哈勃太空望远镜的图片花了18个月的时间创造的。
• 杰米·亚历山大在高中时期曾参加过学校的摔跤队，因此她有很多打斗经验可以应用于Sif的打戏中。
• 索尔称神盾局的寇森为“寇的儿子”，是因为索尔误以为寇森的名字来源于挪威文化的取名体系（奥丁之子即称奥丁森等等）。
• 片中大部分场景拍摄地的地球小镇被命名为“普恩特安提奎”，意思是“老桥”，暗示着它经常作为彩虹桥的传送目的地。
• 克里斯·海姆斯沃斯为了饰演托尔一角接受过一名前海豹突击队队员的特训，而在剧中寇森特工曾问托尔他是否受过特殊训练。
• 该片是漫威电影宇宙第一阶段的第四章。
• 本片中的时间跨度是从965年到2011年。
• 汤姆·希德勒斯顿在此之前曾和导演肯尼思·布拉纳在舞台剧《伊万诺夫》和电视剧《维兰德》（2008）中有过合作。
• 这是印度尼西亚第一部院线放映迟于家庭录像带放映的电影。
• 曾有计划制作一部托尔动画作为该片的前传并于2010年放映，遗憾的是该计划未能实现。
• 在2014年的漫画《托尔》中，洛基被设计成汤姆·希德勒斯顿的样子。
• 本片剧组为了拍摄制作了一个毁灭者装甲的模型。
• 该片有1309个特效镜头。
• 这是漫威电影工作室最后一部完全用35mm摄影机拍摄的电影。
• 查理·考克斯曾试镜洛基一角，但他没有得到角色。直到几年后他终于在《超胆侠》（2015）中担任主角。
• 这是娜塔莉·波特曼继《V字仇杀队》（2005）后接拍的第二部漫画电影。