Lovato afirmou que gosta de heavy metal, especialmente black metal e metalcore. Ela citou a banda black metal sinfônico Dimmu Borgir como "um de seus artistas favoritos ao vivo". Ela falou que a música era sua primeira paixão, "por que veio muito naturalmente", completando que "interpretar tem sido como um hobby".
Em seu primeiro álbum, Don't Forget, seu som pop rock e power pop foi comparado ao da banda Jonas Brothers, principalmente devido ao fato dos membros terem tido participação na composição e produção do disco. Demi descreveu Kelly Clarkson como sua "inspiração desde que tinha dez anos de idade" e disse que o álbum seria como "uma mistura do som [de Clarkson] e Paramore". Ela também citou Christina Aguilera, Aretha Frankline Gladys Knight como influências. Sobre Aretha, ela comentou que, apesar de sua música "não necessariamente soar como a dela, há algumas canções em que eu realmente coloco bastante coração e alma, e ela me inspirou de verdade".
Seu sucessor, Here We Go Again, também trouxe um som geralmente pop rock, mas com maior influência soul. Lovato trabalhou com compositores como John Mayer, que citou como uma influência para o disco,Toby Gad e Jon McLaughlin. De acordo com Jeff Miers, do The Buffalo News, o álbum também tem características de teen-pop. O terceiro álbum de estúdio da cantora,Unbroken, foi o que marcou uma maior mudança em seu som, que passou a ser mais pop e R&B, sendo influenciado por cantoras como Rihanna e Keri Hilson. Lovato trabalhou com os produtores Timbaland, Ryan Tedder,Rock Mafia, Toby Gad, entre outros.
