Le précédent film de Virgil Vernier, Mercuriales (2014), se passait en banlieue parisienne. Sophia Antipolis se déroule quant à lui entre Nice et Cannes, un autre décor important dans la vie du metteur en scène. Ce dernier raconte : "Une Côte d’Azur de la marge, de la solitude, de la violence, plongée sous un soleil oppressant. Enfin l’architecture de la technopole de Sophia Antipolis, cet espace de bureaux à la sortie de la ville, m’intéressait pour y situer un fait divers macabre."
Pour Sophia Antipolis, Virgil Vernier s'est uniquement servi de sa vie, ses souvenirs et des enquêtes qu'il a faites sur les milieux dont il voulait parler.
Côté références, Virgil Vernier cite le roman de Faulkner, "Les Palmiers sauvages", qui est divisé en deux parties, avec une alternance, chapitre après chapitre, de deux récits qui n’ont rien à voir l’un avec l’autre. "J’ai voulu faire un film construit sur deux parties indépendantes, dont les personnages ne se croisent pas, mais qui communiquent par des liens mystérieux. À la fin, ces deux parties vont résonner avec une troisième histoire, plus courte, qui sert de prologue, et resurgit dans la dernière partie du film", précise le réalisateur.
Virgil Vernier définit son film comme un ensemble de contes sur la folie ordinaire.
Autant pour écrire les séquences que pour recruter les acteurs, Virgil Vernier a eu besoin de se plonger dans les milieux dont il voulait parler. Ainsi, le cinéaste s'est fait passer pour l’assistant d’un grand chirurgien plastique pour préparer les séquences de la clinique de chirurgie esthétique. Il se rappelle :
"J’ai vu plein de filles défiler pour des opérations de la poitrine, c’était intéressant de découvrir le rapport étrange aux standards de la beauté actuelle. Ensuite, pour inventer le groupe ésotérique qui est au centre de la première partie du film, je suis entré chez les témoins de Jéhovah pendant six mois, pour recueillir des choses sur leur imagerie et leur manière de parler, puis dans l’Eglise de la Scientologie. Enfin, pour écrire et constituer la « milice » de la deuxième partie, j’ai passé du temps avec des gens qui pratiquent le « kalah system », un sport d’auto-défense qui est la version ultra moderne et post-attentat du Krav Maga."