"เบิร์ธเดย์" แต่งโดยเพร์รี บอนนี แม็กคี เซอร์คัต ดร.ลู้ก และแมกซ์ มาร์ติน สามคนหลังผลิตเพลงและทำดนตรีและโปรแกรมเสียงด้วย กลองบรรเลงโดยสตีเวน วูลฟ์ ขณะที่เครื่องเป่าบรรเลงโดยเดอะแซตเทอร์เดย์ไนต์ไลฟ์แบนด์ เรียบเรียงโดยเลนนี พิกเกตต์ และดัดแปลงเสียงโดยเดฟ โอดอนเนลล์ ผู้ดัดแปลงเสียงทั้งเพลงคือปีเตอร์ คาร์สัน คลินต์ กิบส์ แซท ฮอลแลนด์ และไมเคิล อิลล์เบิร์ต และผสมเสียงดนตรีโดยเซอร์บัน เกเนีย ที่มิกซ์สตาร์สตูดิโอส์ ที่เวอร์จิเนียบีช รัฐเวอร์จิเนีย ร่วมกับวิศวกรเสียง จอห์น เฮนส์ ตัวเพลงบันทึกเสียงในห่องอัดหลายแห่ง เช่น ลู้กส์อินเดอะบู ในแมลิบู รัฐแคลิฟอร์เนีย คอนเวย์เรคอร์ดิงส์สตูดิโอส์ ในฮอลลีวูด รัฐแคลิฟอร์เนีย เพลย์แบ็กเรคอร์ดิงสตูดิโอ ในแซนตาบาร์บารา รัฐแคลิฟอร์เนีย เอ็มเอ็กซ์เอ็มสตูดิโอส์ ในสต็อกโฮล์ม ประเทศสวีเดน และซีเคร็ตการ์เดนสตูดิโอส์ ในมอนเทชิโต รัฐแคลิฟอร์เนีย[2]

เพลงหลุดเข้าไปในอินเทอร์เน็ตในวันที่ 16 ตุลาคม ค.ศ. 2013 สองวันก่อนออกอัลบั้มปริซึม[3] ในวันที่ 3 เมษายน ค.ศ. 2014 นักร้องประกาศทางทวิตเตอร์ว่า "เบิร์ธเดย์" จะออกจำหน่ายเป็นซิงเกิลที่สี่จากอัลบั้ม และนำปกซิงเกิลขึ้นเผยแพร่ด้วย ภาพบนปกเป็นภาพถ่ายที่ถ่ายในงานเลี้ยงวันเกิดราว ค.ศ. 1990 เห็นภาพเพร์รีผมบลอนด์ และพี่สาว แองเจลา ฮัดสัน ยิ้มให้กับกล้อง มีลูกโป่งตัวหนังสือ "พอง ๆ" ถูกปรับแต่งด้วยโปรแกรมโฟโตชอปให้สะกดเป็นชื่อของเพร์รี มีชื่อเพลงปรากฏที่เทียนบนเค้กดอกไม้[4][5] ในการส่งเสริมซิงเกิล วิดีโอเนื้อเพลง "เบิร์ธเดย์" ถูกนำขึ้นบนบัญชีวีโวของเพร์รีในวันที่ 10 เมษายน ค.ศ. 2014 นำเสนอเค้กและขนมหวานหลากหลายชนิด ประดับด้วยลูกกวาด ตกแต่งด้วยเนื้อเพลงและจบลงที่เพร์รีจุดเทียนเล่มสุดท้ายบนเค้ก[6]