เมทัลลิกา ได้รับอิทธิพลมาจากศิลปินวงเฮฟวีเมทัลและฮาร์ดร็อกก่อนหน้านี้ ไม่ว่าจะเป็น แบล็กแซ็บบาธ, ดีปเพอร์เพิล, คิส, เลด เซพเพลิน, ควีน, เทด นูเจนท์, เอซี/ดีซี, รัช, แอโรสมิธ, จูดาสพรีสต์ และสกอร์เปียนส์[125] ศิลปินในกลุ่มคลื่นเฮฟวีเมทัลลูกใหม่จากอังกฤษเช่น เวนอม, มอเตอร์เฮด, ซาซอน, ไดมอนด์เฮด, บลิทซ์ครีก และไอเอิร์นเมเดน กลุ่มศิลปินพังก์ยุคแรก เช่น ราโมนส์, เซ็กซ์พิสทอลส์ และมิสฟิตส์ ซึ่งก็เป็นส่วนหนึ่งในอิทธิพลในสไตล์ของเมทัลลิกา รวมไปถึงวงโพสต์-พังก์ อย่างคิลลิ่งโจ๊ก ด้วย[126] ในช่วงแรกเริ่มวงได้นำเสนอการบรรเลงดนตรีด้วยจังหวะรวดเร็ว ความกลมกลืนทางดนตรี และบรรเลงเฉพาะเครื่องดนตรี สตีฟ ฮิวอี แห่งออลมิวสิก ได้กล่าวว่า Ride the Lightning นำเสนอ "การขยายออก, ความก้าวหน้าในเนื้อหา ที่หนักแน่น กระชับ"[127] ฮิวอียังได้เสริมต่อว่า เมทัลลิกาได้ขยายตัวตนด้วยการเรียบเรียงเทคนิคและการแสดงออก ที่มีความก้าวร้าวแฝงอยู่ในเนื้อเพลงที่เกี่ยวข้องกับ เรื่องส่วนบุคคล ประเด็นทางสังคม[127] ศาสนา ทหาร อารมณ์โกรธ ความวิกลจริต สัตว์ประหลาด และสารเสพติด ซึ่งเป็นธีมที่ถูกนำเสนอผ่าน Master of Puppets[128]

ในปี ค.ศ. 1991 ฮิวอี ได้กล่าวถึงเมทัลลิกากับโปรดิวเซอร์คนใหม่ บ็อบ ร็อก ที่ช่วยปรับดนตรีให้เรียบง่ายและคล่องตัวขึ้น ทำให้เพิ่มความนิยมในตลาดมากขึ้น จนในเวลาต่อมาเมทัลลิกาก็สามารถเข้าสู่กระแสหลักในหมู่ผู้ฟังดนตรีได้สำเร็จ[129] โรเบิร์ต พาลเมอร์ (Robert Palmer) แห่งนิตยสารโรลลิงสโตน ได้กล่าวว่า วงได้ละทิ้งความก้าวร้าว จังหวะรวดเร็วและช่วงแสดงทางดนตรีที่ฟุ่มเฟือยลง[130] สิ่งเหล่านี้เองในเปลี่ยนเส้นทางให้วงเข้าสู่ตลาดดนตรีจนประสบความสำเร็จในอัลบั้ม Metallica ที่ถือเป็นอัลบั้มแรกของวงที่ไต่ชาร์ตอันดับ 1 บนบิลบอร์ด 200 เมทัลลิกาได้เปลี่ยนแนวไปเล่นแนวกลุ่มร็อกที่สร้างขึ้นโดยกลุ่มกรันจ์ ช่วงต้นยุค 1990 ในอัลบั้ม Load อัลบั้มได้รับการกล่าวว่า "แทบจะเป็นอัลบั้มอัลเทอร์เนทีฟ" ซึ่งนับเป็นการหลีกห่างจากคำว่า "เมทัล" มากขึ้น[131] รวมถึงเนื้อหาเพลงที่ได้ละทิ้งเนื้อหาเชิงลบ อย่าง สารเสพติดและสัตว์ประหลาด แล้วไปเน้นที่เนื้อหาอย่าง อารมณ์โกรธ ความสูญเสีย และวิบากกรรม ที่เบาลง ซึ่งนอกจากการเปลี่ยนเนื้อหาแล้ว ยังมีในเรื่องของการตัดผมยาวของสมาชิกวง หน้าปกอัลบั้ม Load การไปเล่นคอนเสิร์ตที่โลลลาพาลูซา ซึ่งเป็นงานคอนเสิร์ตของพวกวงอัลเทอร์เนทัฟ[132] ทำให้แฟนเพลงและนักวิจารณ์ส่วนใหญ่ไม่ประทับใจกับการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ จนขนาดเดวิด ฟริคค์ (David Fricke) แห่งโรลลิงสโตน ถึงกับออกมากล่าวว่า "ลาก่อนแทรช" และถึงกับเสียดสีอัลบั้มนี้ว่า "เป็นอัลบั้มที่หนักที่สุดแห่งปี ค.ศ. 1996"[132] ในอัลบั้ม ReLoad ปี 1997 ที่วงนำเสนอแนวบลูส์และฮาร์ดร็อกช่วงต้น ซึ่งผสมผสานจังหวะและความกลมกลืนที่มากขึ้นในโครงสร้างเพลง[131]

ในอัลบั้ม St. Anger ได้มีการปรับเปลี่ยนทางดนตรีครั้งใหญ่ครั้งหนึ่งของวง ทั้งการโซโล่กีตาร์ที่ตัดทิ้งไปจากอัลบั้ม ละทิ้ง "ความดิบและเสียงที่ไม่ขัดเกลาออก" เนื้อหาอัลบั้มยังเกี่ยวข้องกับการฟื้นฟูอาการติดยาของเฮทฟิลด์และการอ้างอิงถึงปีศาจ การต่อต้านสารเสพติด ความกลัวขั้นรุนแรง การลงโทษในวาระสุดท้าย และการเสแสร้งทางศาสนา[133][134] จากคำแนะนำของโปรดิวเซอร์ ริค รูบิน ในอัลบั้มที่ 9 Death Magnetic ทำให้วงได้กลับสู่แนวทางดั้งเดิมทั้งเรื่องของเสียงและการโซโล่กีตาร์[135] รวมไปถึงความเป็นแทรชเมทัลแท้ๆของเมทัลลิกา ซึ่งเน้นที่จังหวะริฟฟ์แบบแทรช การบรรเลงโซโล่ที่หนักแน่น เข้มข้น แต่มีเนื้อหาอ่อนๆ เกี่ยวข้องกับ อัตวินิบาตกรรม การไถ่ถอนจากภูตผี[136]