Tại Maida Vale

Sau chuyến lưu diễn rộng khắp vào năm 1996, Björk trở về nhà tại Maida Vale và khẩn trương sáng tác những bài hát mới như một dạng trị liệu.[5] Björk muốn đưa kỹ sư thu âm Markus Dravs đến phòng thu tại nhà của cô để bắt đầu thực hiện một album với "một âm thanh giản dị" và "chỉ một gia vị duy nhất".[5] Album ban đầu có tựa đề Homogeneous nhưng sau đó Björk đổi lại thành Homogenic.[5]

Các buổi thu âm giữa Dravs và Björk diễn ra một cách tự nhiên và Björk chỉ rời khỏi phòng thu để nấu ăn cho cả hai.[6] Một trong những bài hát đầu tiên sáng tác tại đây là "5 Years", với phần nhịp nhanh do Dravs tạo nên.[6] Tiến trình thực hiện Homogenic sau đó bị đình trệ do phản ứng của giới truyền thông về vụ tự sát của kẻ đeo bám Björk, Ricardo López.[7][8] Để đối mặt với căng thẳng khi phải ở nhà trong lúc diễn ra sự cố này, Björk tưởng tượng mình là nhân vật chính trong một loạt phim dài tập tiếng Tây Ban Nha.[8] Hình tượng của nhân vật này là cảm hứng cho bài hát "So Broken" mà cô hát cho chính mình nghe tại phòng bếp.[8] Bài hát sau đó xuất hiện trong phiên bản tại Nhật của album.[9]

Tại Málaga

Để thu âm trong phạm vi riêng tư và tránh khỏi mối quan tâm đột ngột của giới truyền thông, tay trống lưu diễn Trevor Morais đã đề nghị Björk đến phòng thu của anh tại Tây Ban Nha. Björk tìm đến Málaga và thu xếp để gặp gỡ nhạc công guitar flamenco Raimundo Amador.[8] Björk ban đầu chỉ dự định nán lại Málaga ít lâu, nhưng sau đó quyết định thu âm toàn bộ Homogenic tại đó.[8] Cô thực hiện chuyến đi cuối cùng tại quê nhà trước khi ở lại Tây Ban Nha. Sau khi Björk hoàn thiện kể từ lúc chuyển về Luân Đôn, cô trở về Iceland trong dịp lễ Giáng sinh.[8] Lúc ở đó, cô viết thêm nhiều bài hát mới cho Homogenic, trong đó có "Jóga".[10] Trước khi trở lại Tây Ban Nha để thu âm, Björk phải hoãn lại bởi chuyến lưu diễn quảng bá kéo dài hai tuần cho album phối lại Telegram vừa phát hành.[11]

Sau khi trở lại phòng thu tại Tây Ban Nha vào cuối tháng 1, Björk quyết định ngừng hợp tác với nhà sản xuất Nellee Hooper, người từng sản xuất Debut và Post, khi Björk khẳng định "cả hai đã không còn làm nhau ngạc nhiên nữa".[12][13][14] Sau khi dự định sản xuất album này một mình, cô hủy bỏ ý tưởng trên và tìm kiếm một nhóm cộng tác viên gần gũi, bao gồm Dravs, Howie B, Guy Sigsworth và Mark Bell từ ban nhạc LFO.[12] Howie B từng cộng tác với Björk trong Debut và Post, trong khi Sigsworth từng chơi harpsichord trong Post.[13][14] Nhóm nhạc hip hop Mỹ Wu-Tang Clan suýt tham gia trong quá trình sản xuất Homogenic, nhưng bất thành do phải thực hiện album Wu-Tang Forever với thời gian hoàn thiện kéo dài hơn dự kiến.[12] Hầu hết các giai điệu trong album đều do Björk sáng tác, sau đó được cô soạn theo nhạc cụ bộ dây trên bàn phím Casio và mang chúng đến cho những người lập trình để thêm các mẫu giai điệu phù hợp.[15]

Homogenic đánh dấu lần hợp tác sản xuất đầu tiên giữa Björk và Mark Bell, người mà cô từng có nguyện vọng hợp tác trong các album Debut và Post.[16] Mark Bell xuất hiện trong phần lớn giai đoạn sản xuất của album, trong đó có bài hát "Pluto", "Alarm Call" và dòng âm bass trong "Jóga". Björk khẳng định sự hợp tác cùng Bell rằng cô "tin tưởng và tôn trọng những gì [Bell] thực hiện cho tôi. Nếu phải nói ai là người ảnh hưởng đến tôi nhiều nhất, đó sẽ là Stockhausen, Kraftwerk, Brian Eno và Mark Bell".[12] Giai đoạn sản xuất album có bao gồm các phương thức thu âm không chính thống, khi Björk muốn thu âm ngoài ban công và sử dụng những người không có chuyên môn để giúp đỡ sản xuất, như người giữ trẻ Rebecca Storey được nhận vào đội ngũ sản xuất sau khi bộc lộ hứng thú với dụng cụ sản xuất.[17][18] Cải biên bộ dây được thêm vào cuối giai đoạn thu âm.[18] Một người bạn của Björk, Eumir Deodato, tham gia chỉ đạo, chuyển biên và sáng tác một số phần của một vài bài hát mà Björk chưa tự cải biên.[18] Nhằm giữ nguyên đề tài Iceland của album, Björk thuê lại nhóm Icelandic String Octet.[18] Đến tháng 6 năm 1997, album này bị chậm tiến độ, trong khi Björk vẫn còn hoài nghi về danh sách bài hát sau cùng và không hài lòng với một số giọng nền thu âm.[19]