导演皮特·道格特（Pete Docter）说：“这部电影将会发生在一位11岁女孩的意识世界中，她的情感将担任主要角色，诸如：愤怒、悲伤、厌恶以及喜悦等。制作影片最大的挑战来自于故事方面，我需要同时创建两个彼此相互关联的故事 — 这位女孩发生了什么事情，她的意识世界里又发生了什么事情。讲述一个故事就已经让人抓狂了，更何况现在是两个，而且还需要相互联系。” 　　在描述这部动画的视觉效果时，皮特继续说：“角色的创建需要依靠某种能量，而我们正在试图表现情感会是什么样的。影片中的角色是由粒子/原子组成，需要收集足够多的能量，进而才可以移动。所以它们并不是大家通常认为的由皮肤和固态物质所构成。这是很有趣的，我们想知道动画到底能够走多远。”·导演指出片中每钟情绪都有特定形状，“愉悦”是星形的，“悲伤”像颗眼泪，“愤怒”如同火砖，“恐怖”像赤裸神经元，“厌恶”像西兰花——这不是在黑西兰花，导演声称是自己是西兰花爱好者。 ·影片与福克斯电视台喜剧电视剧《赫曼的大脑》(1991-1994)创意类似，电视剧中，四名演员分别代表主人公赫曼的“智慧”、“感性”、“欲望”以及“焦虑”。 ·《头脑特工队》是皮克斯动画出品的第15部长片；也是彼特·道格特继《机器人总动员》和《飞屋环游记》之后执导的第三部作品。 ·在《头脑特工队》之前，皮克斯只有3部电影被评为PG家长指引观看等级（其它为全年龄等级）。 ·彼特·道格特从自己女儿的成长经历中找到了创作这部电影的灵感。 ·彼特·道格特强调影片创作难度大，因为必须完成两条故事线的讲述，封面是主人公小女孩的现实世界与脑中世界。 ·编剧组一共考虑了27种不同的情绪，最终只挑选出五种，使得股市更简化。另外一些非常重要的情绪包括“惊异”、“骄傲”、“信任”等没能出现。 ·影片三位配音主演曾出演过NBC喜剧《办公室》，其中敏迪·卡灵、菲利斯·史密斯是常驻演员，比尔·哈德尔曾客串。 ·迈克·吉亚奇诺第五次为皮克斯电影配乐，之前与彼特·道格特合作的《飞屋环游记》曾获奥斯卡最佳配乐奖。 ·美工设计师拉夫·埃格尔斯顿为这部影片花费五年半时间，这是他参与的工作时间最长、难度最大的电影。 ·《头脑特工队》的动画师团队只有45人，这是皮克斯之前长片动画师团队规模的一半。 ·影片背景设置在洛杉矶，Riley的家是一个真实存在的地方。在电影中，房子的地址被改为皇家街21号(21 Royal St)，在迪士尼乐园中，这个地址是位于Club 33附近的一个私人餐厅。