Le scénario, écrit en seulement 13 jours par Joe Eszterhas dans les années 1980 sous le titre provisoire Love Hurts, a déclenché une véritable guerre des enchères entre studios avant d'être acheté par Carolco Pictures pour 3 millions de dollars, une somme record pour un scénario à l'époque.

Paul Verhoeven souhaitait modifier le script d'Eszterhas, notamment en ajoutant une scène de sexe lesbien que ce dernier jugeait 'exploitative', ce qui a conduit Eszterhas et le producteur Irwin Winkler à quitter le projet ; Gary Goldman a réécrit le script quatre fois avant que la cinquième version ne revienne finalement à la vision originale d'Eszterhas, qui a conservé le crédit d'écriture exclusif.

Le rôle de Nick Curran a été refusé par une liste impressionnante d'acteurs (Harrison Ford, Tom Cruise, Brad Pitt, Kevin Costner, Richard Gere, Denzel Washington, Mel Gibson, Sean Penn, Tom Hanks, Sylvester Stallone, Jack Nicholson, Bruce Willis, Al Pacino et bien d'autres) avant que Michael Douglas ne l'accepte.

Michael Douglas a lui-même recommandé plusieurs actrices pour le rôle de Catherine Tramell, dont Kim Basinger, Julia Roberts, Greta Scacchi et Meg Ryan, mais toutes ont décliné, tout comme Debra Winger, Michelle Pfeiffer, Geena Davis, Kathleen Turner et bien d'autres, avant que Verhoeven ne choisisse Sharon Stone.

Verhoeven avait déjà dirigé Sharon Stone dans Total Recall et avait été marqué par sa capacité à passer rapidement de la froideur à l'amour en quelques secondes ; le studio refusait pourtant de lui envoyer le script, jusqu'à ce que son agent s'introduise dans les bureaux pour le récupérer.

Michael Douglas a d'abord refusé de faire un bout d'essai avec Sharon Stone, avant d'accepter après que douze autres actrices eurent décliné le rôle ; il était initialement contrarié qu'une actrice alors peu connue soit choisie face à lui.

Sharon Stone a été payée 500 000 dollars pour le film, contre 14 millions de dollars pour Michael Douglas.

Le film constitue la dernière apparition à l'écran de l'actrice Dorothy Malone.

Pour la scène de course-poursuite en voiture, Michael Douglas a lui-même conduit et remonté les marches de Kearny Street à San Francisco pendant quatre nuits.

La villa de Catherine Tramell, censée se situer à Stinson Beach, a en réalité été tournée dans un manoir près de Carmel-by-the-Sea, à environ 190 km au sud de San Francisco ; cette propriété a appartenu à l'aventurier Steve Fossett et a été mise en vente pour plus de 50 millions de dollars des décennies plus tard.

Jerry Goldsmith a qualifié la composition de la musique de Basic Instinct de l'une des plus difficiles de sa carrière en raison du personnage féminin très particulier voulu par Verhoeven, mais estime que cette collaboration exigeante a donné naissance à l'une de ses meilleures partitions, nommée aux Oscars.

Pour obtenir une classification R plutôt que NC-17, Verhoeven a dû couper 35 à 40 secondes du film, notamment des scènes de violence explicite lors du meurtre de Johnny Boz et une scène de viol, matériel qui sera réintégré plus tard dans la version director's cut.

La fameuse scène où Catherine décroise les jambes sans porter de sous-vêtement a été tournée, selon Sharon Stone, sans qu'elle sache que cela serait visible à l'écran : Verhoeven lui aurait demandé de retirer sa culotte blanche sous prétexte qu'elle reflétait la lumière, l'assurant qu'on ne verrait qu'une ombre. Stone affirme avoir giflé le réalisateur en découvrant la scène lors d'une projection test.

Le tournage à San Francisco en 1991 a été perturbé par des manifestations de militants des droits LGBT, avec présence de la police anti-émeute à chaque lieu de tournage ; des manifestants ont aussi interrompu le tournage de Saturday Night Live en avril 1992 alors que Sharon Stone était l'animatrice, entraînant plusieurs arrestations.

Lors du procès de Luka Magnotta pour le meurtre de Jun Lin, l'accusation a révélé qu'il avait poignardé sa victime avec un tournevis peint en argent pour imiter le pic à glace du film, et qu'il avait utilisé l'alias 'Kirk Trammel' en référence au personnage de Catherine Tramell.

En 1992, la maire de la commune française Les Herbiers, Jeanne Briand, a interdit la projection du film dans sa municipalité, le qualifiant d''apologie du crime et de la violence'.