James Cameron y Charles H. Eglee formaron la productora Cameron/Eglee Productions tras el éxito de Titanic, y Dark Angel fue el único proyecto que llegaron a producir juntos.
Cameron partió de la idea de que Max fuera una construcción genética que 'parecía normal por fuera pero era diferente a nivel celular y genético', y se inspiró en el manga Battle Angel Alita, que originalmente pensaba adaptar al cine tras terminar la serie.
La histeria en torno al efecto Y2K inspiró a los creadores a situar la serie en un mundo post-colapso social provocado por un pulso electromagnético que destruyó los sistemas informáticos de Estados Unidos.
Los títulos de trabajo de la serie durante su desarrollo fueron 'Experimental Girl' y 'Maximum Girl'.
Más de mil actrices jóvenes fueron consideradas para el papel de Max; Cameron no quedó impresionado inicialmente con la cinta de audición de Jessica Alba, pero siguió volviendo a verla hasta decidir conocerla en persona.
Jessica Alba fue contratada para el papel antes de que se escribiera el guion definitivo, ya que los guionistas adaptaron el texto a su forma de hablar y su actitud.
Para prepararse para el papel de Max, Jessica Alba pasó un año practicando artes marciales, gimnasia y conduciendo motocicletas.
El episodio piloto, de dos horas de duración, costó hasta 10 millones de dólares y fue el debut de James Cameron en televisión; los episodios posteriores tuvieron presupuestos mucho menores, llegando a 1,3 millones de dólares por capítulo en la segunda temporada.
La serie, ambientada en Seattle, se rodó realmente en Vancouver, en los estudios Lions Gate, además de en localizaciones como la Vancouver Art Gallery, Buntzen Lake y el Riverview Hospital.
James Cameron dirigió personalmente el episodio final de la serie tras el fallo del director previsto, en parte para ganar experiencia y en parte para demostrar a la cadena el potencial de una tercera temporada; fue su primera experiencia dirigiendo un drama televisivo.
Fox informó a los productores que la serie había sido renovada para una tercera temporada, pero dos días después les comunicó que en realidad había sido cancelada, dejando al equipo desconcertado tras haberlo celebrado.
El tema principal de la serie fue compuesto por Chuck D y Gary G-Wiz, quienes buscaban sonidos innovadores; el compositor Joel McNeely comparó su trabajo en la serie con la diferencia entre jazz y música clásica por la libertad creativa que le permitieron.
El álbum de la banda sonora, publicado en 2002, se centró deliberadamente en artistas femeninas de hip hop y neo soul poco conocidas, evitando grandes éxitos para mantener un sonido futurista acorde con la ambientación de la serie.
La serie rinde homenaje repetidamente a la película Blade Runner: el personaje de Lydecker se considera una transposición de Deckard, y el interés amoroso de Alec McDowell se llama Rachel en referencia a la replicante Rachael de la película.
En una escena, Alec logra tocar una pieza de Chopin tras solo unas horas de práctica gracias a su memoria genética potenciada, en referencia directa a la escena de Blade Runner en la que Rachael toca el piano de forma inexplicable.
En 2016 se reconoció que Dark Angel fue la primera serie de televisión estadounidense en presentar a una actriz abiertamente transgénero interpretando a un personaje transgénero, con Jessica Crockett en el papel de 'Louise' en el episodio 'Out' de la primera temporada.
La película Hitman de 2007 reutilizó metraje de los niños de Manticore entrenando en Dark Angel para representar el pasado del protagonista Agente 47, un asesino clonado con un código de barras en la nuca, igual que los niños de Manticore.
Para la temporada final se había planeado revelar que hace milenios la Tierra atravesó la cola de un cometa que depositó material viral y mató al 97% de la humanidad, y que un culto de cría milenario preservaba la inmunidad genética de los supervivientes; esta trama nunca se filmó pero se desarrolló en la última novela de la saga.
