Il satellite Pandora (che prende il nome da un'omonima figura della mitologia greca) è l'ambientazione principale del film: dista dalla Terra 4,4 anni luce e fa parte del sistema stellare triplo Alfa Centauri. Pandora è una luna del pianeta gassoso Polifemo, il quale ha circa le dimensioni di Saturno. Il suo "sole" è la stella Alfa Centauri A.

Ad eccezione dei Na'vi, sembra che su Pandora ogni animale abbia sei arti, di cui quattro nella parte anteriore del corpo e due in quella posteriore. Ogni animale inoltre è dotato di almeno un paio di appendici neurali che gli consentono di "interfacciarsi" con la rete di alberi e con altri animali, tramite un collegamento biochimico chiamato tsaheylu ("legame").

Su Pandora esiste poi un insieme di rilievi chiamati Monti Alleluia, conosciute dagli umani come Montagne Fluttuanti in quanto sospese a mezz'aria. Nel film non si spiega il fenomeno, anche se si lascia intuire che il galleggiamento sia dovuto al materiale di cui sono costituite e all'interazione dei campi magnetici di Pandora e Polifemo.

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