Sau khi tìm hiểu về Hòn đá của Triết gia, Arakawa nói rằng cô đã bị cuốn hút bởi ý tưởng đưa giả kim thuật vào trong manga. Cô yêu thích nó đến nỗi bắt đầu đọc các cuốn sách liên quan đến giả kim thuật, thứ mà cô phát hiện ra rằng rất phức tạp bởi có nhiều sách mâu thuẫn với nhau. Arakawa bị thu hút bởi khía cạnh triết học hơn là khía cạnh thực tiễn[8]. Khái niệm "Trao đổi đồng giá" (等価交換 (Đẳng giá giao hoán), Tōka Kōkan?, tiếng Anh: Equivalent Exchange) được cô lấy cảm hứng từ công việc của cha mẹ cô, những người sở hữu một trang trại tại Hokkaidō; họ phải luôn dồn toàn bộ nỗ lực của mình vào công việc để có thể kiếm sống[12].

Arakawa muốn kết hợp các vấn về xã hội vào câu chuyện. Cô thu thập thông tin từ việc xem các kênh tin tức và tiếp xúc với nhiều người, như là người tị nạn, cựu chiến binh và các cựu yakuza. Một số yếu tố trong cốt truyện là sự mở rộng từ các trải nghiệm trên, chẳng hạn như việc Pinako Rockbell chăm sóc hai anh em Elric sau khi mẹ họ mất, và việc 2 anh em giúp đỡ người dân trên khắp đất nước, để có thể hiểu ý nghĩa của gia đình. Khi sáng tạo ra vũ trụ hư cấu của Fullmetal Alchemist, Arakawa cũng có được nguồn cảm hứng sau khi đọc nhiều về châu Âu thời Cách mạng công nghiệp; cô bị ấn tượng bởi sự riêng biệt giữa các dân tộc từ các đất nước khác nhau, về phong tục tập quán, kiến trúc và trang phục của họ. Cô đặc biệt quan tâm đến nước Anh thời kỳ đó, và "đã thêm vào đó chút gia vị của riêng mình để biến nó thành một thế giới kỳ ảo"[8].

Khi manga bắt đầu xuất bản, Arakawa đã có trong đầu ý tưởng cho cái kết của truyện. Khi câu chuyện tiếp tục, cô cảm thấy một vài nhân vật đã trưởng thành và quyết định thay đổi một số cảnh, kết quả là những bản phác thảo khuôn mặt các nhân vật được chỉnh sửa mà không báo trước[12]. Trong quá trình thiết kế nhân vật, cô nói rằng tác giả của manga Tagawa Suihō và Eto Hiroyuki là hai nguồn sáng tạo của mình, mô tả những hình vẽ của cô là sự kết hợp của 2 người này. Nhân vật mà cô nhận định là dễ vẽ nhất trong bộ truyện là Alex Louis Armstrong, cũng như các động vật nhỏ. Dựa vào sự thật là cô thích chó, Arakawa đã thêm chúng vào câu chuyện[13]. Arakawa làm các cảnh hài hước hài hước là tâm điểm của manga bởi cô dự định phát hành bộ truyện nhằm mang tính giải trí, và cố gắng giảm thiểu tập trung vào những cảnh đau buồn[12].

Khi số chương manga lên đến con số 40, Arakawa nhận định rằng loạt truyện đang đến gần hồi kết, cô sẽ cố gắng làm cho diễn biến truyện nhanh hơn cho đến khi câu chuyện kết thúc. Để tránh làm các chương này thiếu sự thú vị so với các chương khác, các chi tiết không cần thiết được loại bỏ và phần cao trào được phát triển. Việc loại bỏ các thông tin nhỏ nhặt cũng trở nên cần thiết khi tổng số trang trên nguyệt san Gekkan Shōnen Gangan dành cho cô không đủ để cô đưa vào toàn bộ diễn tiến câu chuyện. Vì vậy, sự xuất hiện của vài nhân vật bị giới hạn lại trong một số chương[14].

Trong quá trình sản xuất phiên bản anime đầu tiên, Arakawa đã cho phép nhóm thực hiện anime hoạt động độc lập với cô, và yêu cầu họ làm một cái kết khác với manga. Cô nói rằng cô không không muốn cùng một cái kết được lặp lại hai lần trên cả hai phương tiện truyền thông, đồng thời làm cho bộ truyện dài hơn để có thể tập trung vào phần phát triển nhân vật. Khi xem đoạn kết của anime, cô bị ấn tượng bởi khác biệt của các homunculi so với manga và thích thú với sự liều lĩnh của nhóm sản xuất anime đối với nguồn gốc của những nhân vật phản diện[8]. Vì Arakawa còn giúp đỡ đội ngũ của Bones trong quá trình sản xuất anime, nên cô có rất ít thời gian để hoàn thành các trang bìa minh họa cho manga[14].