Darren Aronofsky começou a se interessar por balé na época em que sua irmã estudava dança na High School of Performing Arts, em Nova York.
Inicialmente, Darren Aronofsky planejava contar a história de Cisne Negro como parte do enredo de O Lutador (The Wrestler). Aronofsky desejava inserir na trama um romance entre um lutador profissional e uma bailarina, mas percebeu que ter dois mundos tão diferentes num mesmo filme poderia não dar certo.
O conceito do filme surgiu quando o diretor Darren Aronofsky leu um roteiro chamado "The Understudy", ambientado em uma companhia de teatro de Nova York. Aronofsky, gostou do que leu, mas contratou um grupo de roteristas para reescrevê-lo e propôs que o cenário fosse mudado para uma companhia de balé.
A veterana Meryl Streep foi cogitada para interpretar Erica, mãe da personagem Nina. Blake Lively e Eva Green fizeram testes para interpretar a bailarina Lily. Na fase de pré-produção, houve rumores de que Rachel Weisz ou Jennifer Connelly poderiam dar vida para a personagem Beth MacIntyre.
Natalie Portman sugeriu ao diretor Darren Aronofsky que trouxesse Mila Kunis para participar do filme. Mila teve um bate-papo com Aronofsky via Skype e ganhou o papel da bailarina Lily mesmo sem uma audição presencial.
Para ficar mais parecida com uma bailarina profissional, Natalie Portman teve que perder quase 10 kg. Antes disso, o peso médio da atriz era de 53 kg. Portman se exercitava cinco horas por dia, todos os dias, fazendo balé, cross-training e natação.
Mila Kunis teve contato com a dança na infância. Na preparação para o papel, a atriz passou a praticar com um instrutor profissional durante 3 meses. Kunis chegou a aprender a dançar "en pointe", uma das técnicas mais desafiantes do balé clássico.
Natalie Portman revelou que Darren Aronofsky tentava colocá-la contra Mila Kunis, para que a tensão entre as personagens que as atrizes interpretavam parecesse ainda mais latente na tela. Aronofsky procurava manter as duas atrizes em ambientes separados sempre que possível. O diretor também enviava mensagens de texto para uma atriz elogiando o desempenho da outra, tudo para fazer com que elas se dedicassem ainda mais em seus papéis.
A trilha sonora é da autoria do compositor inglês Clint Mansell. Foi a quinta vez consecutiva que Mansell compôs para um filme dirigido por Darren Aronofsky. O músico e o diretor, que são amigos de longa data, trabalharam juntos em Pi (Pi) (2008), Réquiem para um Sonho (Requiem for a Dream) (2000),Fonte da Vida (The Fountain) (2006) e O Lutador (The Wrestler) (2008).
Mansell compôs baseando-se no balé "Lago dos Cisnes", do compositor russo Tchaikovsky. Isso impediu que a trilha sonora de Cisne Negro pudesse concorrer ao Oscar de Melhor Trilha Sonora Original.
No longa também foram utilizadas composições do duo de música eletrônica The Chemical Brothers, como na cena em que Nina e Lily vão à boate.
A atriz Natalie Portman se acidentou durante as gravações e teve uma costela deslocada. Ao pedir ajuda para um dos produtores, foi informada de que o orçamento para o filme era tão baixo que nenhum médico pode ser contratado. Portman pediu para que o trailer que ela usava como camarim fosse cortado do orçamento e a verba utilizada para contratar um médico que ficasse no estúdio em tempo integral. O pedido da atriz foi atendido no dia seguinte.
Além da costela deslocada, Natalie Portman bateu a cabeça acidentalmente enquanto filmava uma cena. A atriz passou mal e precisou fazer uma ressonância magnética.
O ator Vincent Cassel comparou seu personagem com George Balanchine, um dos fundadores do New York City Ballet. Segundo ele, Balanchine era "um verdadeiro artista, que tinha um controle neurótico e usava a sexualidade para comandar seus bailarinos".
Para as cenas de sexo mais fortes entre os personagens de Portman e Kunis (muito amigas na vida real), as duas sugeriram uns copos de drinques para quebrar o "gelo". Uma garrafa de tequila foi providenciada e foi reservado um dia e meio para filmar a sequência. O diretor, sentindo-se culpado, afastou-se durante o restante do dia;
Existe um espelho ou uma superfície refletora em quase todas as cenas do filme. spoiler: O único lugar onde não se nota nenhum espelho é no palco em que Nina realiza a coreografia do Cisne Negro, durante o climax do filme, quando seu "lado negro" é mostrado.
A cena de sexo entre as personagens de Natalie Portman e Mila Kunis acontece aos 69 minutos do filme.
Foi o filme de abertura do Festival de Veneza 2010.
OSCAR
2011
Ganhou
Melhor Atriz - Natalie Portman
Indicações
Melhor Filme
Melhor Diretor - Darren Aronofsky
Melhor Fotografia
Melhor Edição
GLOBO DE OURO
2011
Ganhou
Melhor Atriz - Drama - Natalie Portman
Indicações
Melhor Filme - Drama
Melhor Diretor - Darren Aronofsky
Melhor Atriz Coadjuvante - Mila Kunis
BAFTA
2011
Ganhou
Melhor Atriz - Natalie Portman
Indicações
Melhor Filme
Melhor Diretor - Darren Aronofsky
Melhor Atriz Coadjuvante - Barbara Hershey
Melhor Fotografia
Melhor Figurino
Melhor Maquiagem
Melhor Edição
Melhor Desenho de Produção
Melhor Roteiro Original
Melhor Som
INDEPENDENT SPIRIT AWARDS
2011
Ganhou
Melhor Filme
Melhor Diretor - Darren Aronofsky
Melhor Atriz - Natalie Portman
Melhor Fotografia
SATELLITE AWARDS
2010
Indicações
Melhor Diretor
Melhor Atriz - Drama - Natalie Portman
Melhor Direção de Arte & Desenho de Produção
Melhor Figurino
Melhor Trilha Sonora Original