В кадрах, где показывают квартиру Джейн в Лондоне, на фортепьяно можно увидеть листок с нотами, озаглавленный «Тор – Бог Грома».Если присмотреться, то дизайн Мьельнира изменился. Он стал выглядеть более древним и детально проработанным.Для фильма было воспроизведено более 30 моделей молота с использованием разных материалов, в том числе и мягкого для боевых сцен.В середине фильма Тор случайно разрушает статую своего деда Бора, и Локи острит, что он убил его. В комиксах Тор действительно убил своего деда, став жертвой обмана Локи.Изначально планировалось, что Локи не появится в фильме, и больше внимания будет сосредоточено на Малеките и темных эльфах. Однако после популярности персонажа в «Мстителях» (2012) сценарий был переписан, дабы дать ему больше внимания.Сцена в прологе была смесью реальных съемок и компьютерной графики, поскольку костюмы воинов были слишком массивными, дабы убедительно и эффектно сражаться в них. На самом деле в сцене всего три реальных персонажа: Малекит, Курс и Бор. Все остальные персонажи были полностью созданы с помощью компьютерной графики.Это последний фильм, написанный сценаристом Доном Пэйном, который также работал над первым фильмом о Торе. Пэйн умер от рака костей еще до выхода фильма в прокат.Из-за большой разницы в росте между Натали Портман и Крисом Хемсвортом для сцен их поцелуев Портман приходилось вставать на коробку.Сцену на 26-й минуте фильма, когда Джейн дает Тору пощечину, пришлось переснимать множество раз, так как Портман не хотела бить Хемсворта по-настоящему. Лишь после 30 дублей, она действительно ударила его. Позже есть сцена, где Джейн впервые встречает Локи и ударяет его. Во время ее съемок Портман понадобилось уже лишь пять неудачных дублей, чтобы ударить Хиддлстона по-настоящему.Крис Хемсворт отращивал волосы больше года, чтобы соответствовать своей роли, вместе того, чтобы носить парик, как это было на съемках первого фильма франшизы.Предполагалось, что Джош Даллас вернется к роли Фандрала, но он не смог из-за занятости в сериале «Однажды в сказке» (2011). Тогда его роль взял на себя Закари Левай.После того, как съемочная команда получила разрешение на съемку у Стоунхенджа, то столкнулась с целым рядом правил и ограничений. Например, оказалось, что снимать там можно только в нерабочие часы, так что съемки проходили рано утром и всего по несколько часов в день. Так как Стоунхендж охраняется государством, по камням нельзя было ходить и даже дотрагиваться, что существенно усложнило логистику съемок.На нанести Малекиту весь необходимый грим потребовалось шесть часов.Мадс Миккельсен рассматривался на роль Малекита, но был вынужден выбыть из-за занятости в сериале «Ганнибал» (2013) (роль, которую много лет изображал Энтони Хопкинс, играющий в фильме Одина). Позже Миккельсен все же сыграл злодея в другом фильме Marvel – «Доктор Стрэндж» (2016).Полушутя Том Хиддлстон предлагал стать режиссером проекта, но ему отказали из-за отсутствия опыта.В качестве реквизита было создано более 11 000 единиц оружия для сцен битв.Несмотря на то, что персонаж Кристофера Экклстона является главным злодеем фильма, его имя не фигурирует на большинстве рекламных материалов, включая постеры фильма.Идрис Эльба описал работу в этом фильме настоящей пыткой. Ему не понравилось работать над фильмом из-за постоянных изнурительных пересъемок, которые отнимали очень много времени.По словам Натали Портмен, она была недоступна, когда снималась сцена после титров, где Тор и Джейн Фостер целуются. Вместо этого Крис Хемсворт целовался со своей женой Эльзой Патаки. 
