Metallicas låtskrivingsprosess er kjent for å være omhyggelig og involverer ofte flere runder med revisjon og redigering. Bandet bruker mye tid på å eksperimentere og prøve ut forskjellige arrangementer, riff og melodier. De er også veldig bevisste på den generelle lyden og strukturen til låtene deres, og de følger nøye med på dynamikken og overgangene mellom ulike seksjoner.
Bandets låtskrivingsprosess har holdt seg relativt konsistent gjennom årene, selv om tilnærmingen deres har utviklet seg noe. I sine tidlige dager var Metallica mer fokusert på å lage tung og aggressiv musikk, mens de de siste årene har inkorporert mer eksperimentelle og melodiske elementer i lyden. Bandets vilje til å eksperimentere og utvikle seg har gjort det mulig for dem å forbli relevante og fortsette å produsere musikk av høy kvalitet.
Her er noen spesifikke eksempler på hvordan Metallica har nærmet seg låtskriving i forskjellige sanger:
* «Enter Sandman» (fra 1991-albumet Metallica):Denne sangen begynte med et enkelt riff som Lars Ulrich kom med mens han øvde. Bandet jobbet deretter sammen for å utvikle riffet til en fullverdig sang. James Hetfield skrev teksten om et barns mareritt, og sangen fikk en mørk og atmosfærisk lyd.
* «Nothing Else Matters» (fra 1991-albumet Metallica):Denne sangen ble skrevet av James Hetfield og er et avvik fra bandets vanlige heavy metal-stil. Hetfield skrev sangen som en ballade for kjæresten sin, og sangen har en mykere og mer melodisk lyd.
* "St. Anger" (fra 2003-albumet St. Anger):Denne sangen er preget av sin aggressive og dissonante lyd. Sangen ble skrevet i en periode med uro i bandet, og teksten gjenspeiler bandets sinne og frustrasjon.