菲利普·普尔曼是《星球大战》原版小说的作者。他最初希望詹森·艾萨克饰演剧照阿斯里比来尔伯爵、妮可·基德曼饰演玛丽莎·卡尔特、塞缪尔·杰克逊饰演李·斯格斯比等等。然而，由于原作没有选角的权利，最终只有基德曼算是完成了他的愿望。
塞拉菲娜·帕可拉这个名字是菲利普·普尔曼在浏览电话簿时借鉴过来的。导演克里斯·韦兹决定亲自创作改编剧本，并表示影片和结局受到了1975年的《乱世儿女》和1977年的《星球大战第四集：新希望》的影响。同时，韦兹也提出，影片并未对宗教或耶稣有直接的指向，虽然这对于原著小说来说都是主要元素。从韦兹的话中得知，是新线公司害怕那些反宗教内容会使影片在美国威送区座移婷的票房收入受到影响，但是为了安万抚书迷，韦兹还是承诺会以一种委婉的方式将其表达出来。
许多场景都是在斯堪的纳维亚地区拍摄的，例如挪威和斯瓦尔巴特群岛等。但没有任何演员真正到过那里，因为制片人不想他们因为极冷的天气而生病。2004年12月，克里斯·韦兹曾经请辞导演一职，表示自己因为影片需要太多的特技挑战而感到无比沮丧。2005年8月，安南德·图克尔取代了韦兹的导演位置，而原作者菲利普·普尔曼也是百分百地感到满意，图克尔觉得影片应该拥有它自己独立的中心议题——主角莉拉寻找自我和家人的历险故事。2006年5月，图克尔决定听天由命，以与新线公司意见不合为由退出，韦兹再次回归。
来自于英国剑桥、牛津、埃德塞克和肯德尔超过1万名女生来试镜莉拉·贝拉奎亚这个角色。2006年6月12岁的伦敦在校女生达柯塔·布鲁·理查德在得到了菲利普·普尔曼的认可后屏雀中选。2003年7月汤姆·斯托帕德(Tom Stoppard)为影片创作剧本。1年后当克里斯·韦兹确定成为导演时他拒绝接受斯托帕德的剧本更愿意自己亲自做改编工作。
《金罗盘》是小说在美国发行时使用的名字在英国出版发行时叫《北极光》(Northern Lights)。在出演影片之前丹尼尔·克雷格就是原著小说的铁杆粉丝同样的达柯塔·布鲁·理查德也早就读过小说而且还在国家大剧院看过舞台剧版本。
在2007年的戛纳电影节上，影片放映了10分钟的片花。据制片人黛博拉·佛特透露，她和菲利普·普尔曼早在10年前就对妮可·基德曼饰演玛丽莎·卡尔特的可行性进行了讨论。起初，为灵兽潘特莱蒙配音的是亚当·戈德利，后来由弗莱迪·海默取代。
由于披着盔甲的熊埃欧雷克·伯尔尼松是由电脑生成的，所以小演员达柯塔·布鲁·理查德不得不和一个没有脑袋、巨大的椭圆形毛状物对戏。在拍摄过程中，理查德念她的对白时，片场某一个工作人员会用埃欧雷克的对白来回应她。
影片制作过程中需要超过600套戏服，全部是现做的。阿斯瑞尔伯爵这一角色由丹尼尔·克雷格饰演，现任007。而在早些时候的伦敦舞台剧版本中，这个角色是由提摩西·道尔顿饰演的，他也曾是007的扮演者。
