Daria Nicolodi, la scénariste du film (et compagne de Dario Argento à l'époque), devait tenir le rôle principal de Suspiria mais Argento choisit finalement de prendre une actrice plus jeune. Nicolodi ne disparaît pas tout à fait de l'écran pour autant puisqu'elle prête sa silhouette à la scène d'ouverture où elle est une figurante dans l'aéroport, et sa voix au personnage de la sorcière Helena Markos.
Suspiria est le premier volet du tryptique "La Trilogie des trois mères" composé également de Inferno et Mother of Tears et consacré aux sorcières. Le concept général de l'ensemble est inspiré par la suite du célèbre livre de Thomas de Quincey, Confessions d'un mangeur d'opium, intitulée Suspiria De Profundis. Le passage "Levana et nos mères de Douleur" évoque trois soeurs - similaires aux trois Grâces et aux trois Moires - qui sont les trois Douleurs : la Mère des Pleurs, la Mère des Soupirs et la Mère des Ténèbres.
En écrivant le scénario, Dario Argento envisageait une histoire ayant lieu dans une institution réservée aux enfants de moins de 12 ans. Son producteur - et père - Salvatore Argento le lui refusa pour la simple et bonne raison que le film aurait été interdit. Argento avança donc l'âge de ses protagonistes à moins de 20 ans, mais tout en conservant son texte de départ, d'où les dialogues un tantinet enfantins des pensionnaires. De même, le réalisateur poussa le souci du détail jusqu'à surélever les poignées des portes jusqu'à la tête des actrices, afin de les forcer à lever le bras, comme le feraient des petites filles.
Selon l'actrice Jessica Harper, le rôle de Helena Markos (qui n'est pas crédité au générique) était tenu par une ancienne prostituée de 90 ans rencontrée par Dario Argento dans les rues de Rome.
Malgré ses couleurs vives, Suspiria n'est pas le dernier film tourné en Technicolor. Luciano Tovoli, le directeur de la photographie, a tout simplement développé le très conventionnel film Kodak de l'époque avec l'une des dernières machines de développement Technicolor. Le procédé original qui a donné le ton (de couleurs) d'Autant en emporte le vent et de tant d'autres classiques utilisait à la base trois pellicules dans une seule -énorme - caméra. Chaque film imprimait l'image en retenant une des trois couleurs de base, le tout était ensuite réuni sur un support unique.
Suspiria marque la dernière apparition au cinéma de l'actrice Joan Bennett. Jeune première blonde dans les années trente, elle devient une fois brune une femme fatale dans les films noirs des années 40. Elle a tourné avec des réalisateurs prestigieux tels que Jean Renoir, Max Ophüls, Otto Preminger et Fritz Lang.
Pour écrire Suspiria, Daria Nicolodi s'est inspirée des histoires de sa grand-mère qui racontait avoir fui d'une école de musique allemande car la sorcellerie y était pratiquée.