"Beautiful" là một bản nhạc pop mang hơi hướng ballad cổ điển viết trên nền nhạc soul với giai điệu chầm chậm của đàn cello. Bài hát được viết chủ yếu ở nốt E♭ major với chất giọng của Aguilera trải dài từ B♭3 đến G♭5 kết hợp cùng kĩ thuật melisma điêu luyện. Đây là một trong những bài hát của Aguilera có sử dụng nhiều nhạc cụ nhất gồm cello, piano, violin và trống.

Thật sự Linda Perry đã viết "Beautiful" từ rất lâu trước khi được công chúng biết đến. Người đầu tiên được nghe bài hát này chính là Pink. Sau khi nghe xong, cô cảm thấy rất thích bởi ca từ mang đậm ý nghĩa nhân quyền và muốn nó trở thành một track trong album M!ssundaztood của mình. Nhưng Perry không chấp nhận vì muốn giữ bài hát cho sự nghiệp riêng. Ít lâu sau, khi hợp tác thu âm album Stripped, Perry lại một lần nữa giới thiệu "Beautiful" với Aguilera và Aguilera chính là người thứ hai được thưởng thức nó. Cũng như Pink, Aguilera cũng bị cuốn hút bởi giai điệu và ca từ của bài hát, cô cố gắng thuyết phục Perry cho mình thu âm nó song Perry vẫn từ chối. Nhưng sau khi nghe Aguilera thể hiện "Beautiful", Perry đã có ý nghĩ khác. Cô thật sự bị mê hoặc bởi giọng hát điêu luyện của Aguilera mà theo Perry thì "không ai có thể trình bày tuyệt vời và hoàn hảo hơn thế". Thế là hai người quyết định thu âm ca khúc này.