《雷神》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。