北欧神话里是众神中怪力最强大的神，巨大的铁槌是他的看家武器。挥舞着大铁锤、掌控着风暴和闪电的天神，还能用铁锤打开时空之门。暴脾气的他因为自大鲁莽的行为重新点燃了一场古老战争的战火，之后被贬到凡间被迫与人类一起生活。在地球上的日子，“雷神”逐渐学会了如何做一个真正的英雄。同时也是丰饶之神，主管着人类所必须经历的婚丧嫁娶等各种仪式，托尔最终和大蛇尤蒙冈多同归于尽。

奥丁神（Odin）--- 安东尼·霍普金斯（Anthony Hopkins）

北欧神话中居住在天界奥丁之城阿斯加德（Asgard）的众神之王，“雷神”的父亲，他的妻子“弗丽嘉”（Frigga）是主宰婚姻的女神，由蕾妮·罗素（Rene Russo）扮演，尽管她不是“雷神”的生母，但待他视如己出。能使用“奥丁之力”（一种强大能量，作用包括能量发射;幻象和力场的创造;分子操纵;心灵感应等等），拥有远超众神的强大能量和无可比拟的威严，武器是能贯穿一切的神枪“奥丁之矛”Gungnir（同样由矮人族以Uru金属打造）。

洛基（Loki）--- 汤姆·希德勒斯顿（Tom Hiddleston）
片大反派，是雷神的兄弟，一直被视为宇宙中恶势力的代表。他是“冰巨人”（Frost giants）的国王Laufey的儿子，由于个头和巨人同类比起来太小，一直被父亲藏着不示人。“冰巨人”力大无比，但害怕炎热，是天界奥丁之城阿斯加德（Asgard）的夙敌，奥丁神在战斗中杀死了他们的国王Laufey，之后收养了“洛基”。洛基的行为最初是善恶各半，但最后渐逐渐成了有意为恶，沦为众神中的叛徒，在整个故事中，他始终都是雷神的对立面。在北欧神话中“洛基”是火与恶之神。

简·福斯特（Jane Foster）--- 娜塔莉·波特曼饰演
雷神之爱：凡间女友，由娜塔莉·波特曼饰演的简·福斯特（Jane Foster）也从护士更改为天文学家。她和同事夜观天象，发现有异，然后扛起仪器，开上越野车，跑到大漠里去进行实验，终于遭遇到雷神的降世。他们之间发生了一些有趣的交流，而互生情愫。

哈姆达尔（Heimdall）---- 伊德瑞斯·艾尔巴（Idris Elba）
北欧神祗的守护神、天界奥丁之城（Asgard）的看守者。在北欧神话中，海姆达尔是海浪九姐妹的儿子，日夜守护卫在天界入口要道比弗罗斯特彩虹桥（BiFrost Bridge）防御外敌的侵袭。他有着千里眼、顺风耳，每当遇有紧急情况，便吹起神赐的奥拉尔号角，召唤众神祗前来应付。

反派“毁灭者”（The Destroyer）
漫画里的“毁灭者”是奥丁神锻造的一副超级盔甲，最初是一种武器，为了对付来自某些黑暗星辰的威胁。后来他被雷神的对头“洛基”（Loki）所利用，派到地球来刺杀“雷神”，在几次交手中“雷神”都险些被他杀死。

天界女勇士希芙(Sif)---詹米·亚历山大（Jaimie Alexander）
希芙（Sif）是仙宫女神，与雷神托尔、洛基是青梅竹马的关系。跟所有仙宫的人一样，她的身体具有强大的力量、速度和抗性。希芙是仙宫女战士中最为出色的一位，跟首领“女武神”Brunnhilde持平。雷神下凡前的爱人，花了很多时间寻找雷神、为他的命运担心。