James Horner aura travaillé sans relâche durant 9 mois, de mars 2009 à novembre 2009, pour composer et enregistrer la bande originale d'Avatar. Il a dû réarranger et recomposer ses musiques à plusieurs reprises. Le but était de composer une bande originale là moins symphonique possible et privilégier les instrumentations "musique du monde" pour donner toute une dimension à la civilisation Na'vi. Ce n'est qu'à la fin du film, durant les scènes de bataille qu'il nous propose des compositions plus classiques.

Le thème d'Avatar se nomme "I see you" et est interprèté par Leona Lewis, une jeune chanteuse britannique sortie gagnante de l'émission The X Factor.