Colbie Caillat har et imponerende vokalområde som spenner over 2,6 oktaver, fra E3 til C6. Caillat er en mezzosopran, som er en stemmetype som faller mellom sopran- og altstemmetypene. Hun er kjent for sin lette og luftige vokaltone, som hun bruker med stor effekt i pop-, folk- og countrylåtene sine.