W filmie pojawia się Malekith, przedstawiciel innego świata, ale twórcom zależało na tym, by widzowie nie czuli się całkowicie wyalienowani. Reżyser Alan Taylor był jednym z orędowników ugruntowania filmu w rzeczywistości, wytworzenia wyblakłego, naturalistycznego wyglądu. Jak wyjaśnia: „Od samego początkuchciałem wywołać skojarzenia z nordycką mitologią, Wikingami, historią, nadać filmowi realistycznego ciężaru”.
Ostatecznie wszystkim aspektom filmu, od ogromnych planów zdjęciowych w plenerze, stylizacji fryzur i makijażu po zbroje, broń i specjalne efekty wizualne, nadano podniszczony, ziemski charakter nawiązujący bardziej do ery Wikingów, niż do produkcji science fiction.
Alan Taylor uważa, że planeta Asgard, skąd pochodzi Thor bezwzględnie „musiała sprawiać wrażenie miejsca o długiej historii z własną kulturą, aby była miejscem wiarygodnym”. Według takich wytycznych postępował kierownik artystyczny Charles Wood realizując zadanie ożywienia Asgardu. „Wielkim wyzwaniem było osadzenie filmu w świecie maksymalnie fantastycznym, bo taki jest charakter takich produkcji, nie tracąc jednocześnie kontaktu z rzeczywistością i środowiskiem znajomym i namacalnym”.
Wood dodaje: „W pierwszym filmie poruszaliśmy się głównie po pałacu, natomiast tutaj przemieszczamy się również ulicami miasta. Chcieliśmy dochować wierności koncepcji wyrażonej zarówno w Uniwersum Marvela, jak i nordyckiej mitologii, że Asgard był miastem ze złota, ale chcieliśmy jednocześnie by było to miejsce starodawne. Chcieliśmy zasugerować, że Asgard istnieje już od wielu tysięcy lat”.
Reżyser i reszta ekipy doszli do wniosku, że najlepszym sposobem na pokazanie Asgardu i innych spośród Dziewięciu Królestw w sposób wiarygodny będzie zastosowanie kombinacji zdjęć w prawdziwych lokalizacjach i na kosztownych, szczegółowych planach budowanych przeważnie pod gołym niebem.
Największym wyzwaniem, wymagającym budowy wielu planów zdjęciowych, było stworzenie Asgardu. Pierwotną inspiracją dla Wooda i zespołu artystycznego były komiksy i inne materiały dotyczące Thora i jego otoczenia autorstwa Kirby’ego. Następnie badania poszerzono. Jak wyjaśnia Wood: „Przeglądaliśmy w Internecie zdjęcia zwracając uwagę na architekturę i atmosferę poszukując wszelkich szczegółów, które naszym zdaniem mogły być wykorzystane w filmie. Analizowaliśmy rozmaite współczesne i historyczne kierunki architektoniczne, od Bizancjum, poprzez Rzym, gotyk, aż po budowle Chin i Islamu. Zajmowaliśmy się również światłem i atmosferą. Następnie udaliśmy się do studia na spotkanie z Alanem Taylorem i resztą ekipy, wysłuchaliśmy ich opinii i w ten sposób osiągnęliśmy punkt wyjściowy do dalszych prac nad koncepcją”.
Zdjęcia do filmu realizowano od października do grudnia 2012 roku w angielskim Shepperton Studios oraz w Londynie (Greenwich, Wembley, Katedrze Św. Pawła, Borough Market i Hayes), Bourne Wood w hrabstwie Surrey, Stonehenge w hrabstwie Wiltshire i na Islandii.
