Le processus d'écriture de chansons de Metallica est connu pour être méticuleux et implique souvent plusieurs cycles de révision et d'édition. Le groupe passe beaucoup de temps à expérimenter et à essayer différents arrangements, riffs et mélodies. Ils sont également très conscients du son global et de la structure de leurs chansons, et accordent une attention particulière à la dynamique et aux transitions entre les différentes sections.
Le processus d'écriture de chansons du groupe est resté relativement cohérent au fil des ans, même si leur approche a quelque peu évolué. À leurs débuts, Metallica se concentrait davantage sur la création de musique lourde et agressive, tandis que ces dernières années, ils ont incorporé des éléments plus expérimentaux et mélodiques dans leur son. La volonté du groupe d'expérimenter et d'évoluer leur a permis de rester pertinent et de continuer à produire une musique de haute qualité.
Voici quelques exemples spécifiques de la façon dont Metallica a abordé l’écriture de différentes chansons :
* "Entrez Sandman" (extrait de l'album Metallica de 1991) :Cette chanson a commencé par un simple riff que Lars Ulrich a imaginé pendant qu'il s'entraînait. Le groupe a ensuite travaillé ensemble pour développer le riff en une chanson à part entière. James Hetfield a écrit les paroles sur le cauchemar d'un enfant et la chanson a pris un son sombre et atmosphérique.
* "Rien d'autre ne compte" (extrait de l'album Metallica de 1991) :Cette chanson a été écrite par James Hetfield et s'écarte du style heavy metal habituel du groupe. Hetfield a écrit la chanson comme une ballade pour sa petite amie, et la chanson présente un son plus doux et plus mélodique.
* "Sainte Colère" (extrait de l'album St. Anger de 2003) :Cette chanson se caractérise par son son agressif et dissonant. La chanson a été écrite pendant une période de troubles au sein du groupe et les paroles reflètent la colère et la frustration du groupe.