La plus grande difficulté du film a été de créer une queue de sirène réaliste. C'est le studio d'effets spéciaux JMB FX Studio, qui a travaillé sur les tournages des deux suites de Matrix et sur Star wars : épisode II - L'Attaque des clones, qui a dû relever ce défi. Pour cela 5000 écailles individuelles ont été peintes à la main et collées sur les quatre queues conçues pour quatre types de plans différents : une portée par Sara Paxton, une utilisée lors des séquences de cascades, une portion destinée aux plans serrés du haut du corps et une queue animatronique capable de remuer de façon encore plus fluide et gracieuse que celle portée par l'actrice.
La petite ville côtière de Tallebudgera en Australie a été choisi comme lieu de tournage alors que l'histoire se passe sur la côte de Floride. Il a donc fallu transformer le décor naturel en créant dans un premier temps une piscine, indispensable au film, et en faisant attention aux moindres détails comme les panneaux de signalisation ou encore le côté de la route où l'on conduit, qui n'est pas le même en Australie et aux Etats-Unis. Il a aussi fallu construire quelques bâtiments comme un château d'eau, tout en prenant en compte le style rétro de la côte Est américaine mais aussi le problème des grandes marées, des vents violents ainsi que des éventuels cyclones, qui ne sont pas rares dans cette région.
La priorité pour la scénariste Elizabeth Allen était de trouver les interprètes des deux héroînes Claire et Hailey. Elle n'aura pas eu à attendre longtemps car les deux premières jeunes filles qui se sont présentées à l'audition, Emma Roberts et Joanna " Jojo " Levesque, ont impressionné tout le monde et ont obtenu le rôle.
Aquamarine est inspiré d'un roman du célèbre auteur Alice Hoffman, dont deux autres livres, "Les ensorceleuses" et "Un instant de plus ici-bas" ont déjà été adaptés à l'écran.
Il fut d'abord prévu qu'Aquamarine s'appelle H20.
Hasard du calendrier, la sortie d'Aquamarine aux Etats-Unis précède de quelques mois celle de Lady in the water réalisé par M. Night Shyamalan, une autre histoire de sirène perdue dans une piscine.
L'actrice Jessica Simpson s'était initialement vue offrir le rôle d'Aquamarine. C'est finalement la jeune Sara Paxton, aperçue dans plusieurs séries aux Etats-Unis dont Summerland, qui tient le rôle de la sirène.