Âm nhạc ban đầu mà sau này sẽ trở thành album Hybrid Theory thì lần đầu tiên được sản xuất bởi Linkin Park vào năm 1999 dưới dạng băng demo có 9 ca khúc. Ban nhạc đã gửi cuốn băng này đến nhiều công ty thu âm khác nhau và trình diễn 42 buổi giới thiệu khác nhau cho các đại diện của ngành công nghiệp ghi âm, bao gồm các buổi biểu diễn cho các nhà quảng bá và bầu sô từ Los Angeles, buổi giới thiệu của Mike Galaxy tại The Gig on Melrose. [11] [14] Tuy nhiên, ban đầu họ bị hầu hết các hãng đĩa lớn và một số hãng thu âm độc lập từ chối. [10] Ban nhạc sau đó đã được ký hợp đồng với Warner Bros. Records vào năm 1999, phần lớn là do sự đề nghị liên tục của Jeff Blue, người đã gia nhập hãng sau khi từ chức khỏi Zomba. [12]

Bất chấp những khó khăn ban đầu trong việc tìm một nhà sản xuất sẵn sàng phụ trách album đầu tay của một ban nhạc mới ký hợp đồng, Don Gilmore cuối cùng đã đồng ý đứng đầu dự án, [11] với Andy Wallace được thuê làm người phối âm . Các buổi thu âm chủ yếu là thu âm lại các bài hát trong băng demo, và được khởi động tại NRG Recordings ở North Hollywood, California vào đầu năm 2000 và kéo dài bốn tuần. Phần đọc rap của Shinoda trong hầu hết các bài hát đã được thay đổi đáng kể so với bản gốc, trong khi phần lớn các đoạn điệp khúc vẫn không thay đổi. [15] Do sự vắng mặt của Dave Farrell và Kyle Christener, những người đã tham gia đĩa EP năm 1999, nên ban nhạc đã thuê Scott Koziol và Ian Hornbeck làm tay bass thế tạm; Delson cũng chơi bass xuyên suốt phần lớn album. Dust Brothers đã cung cấp thêm beat cho ca khúc "With You". [16]

Bennington và Shinoda đã viết lời bài hát cho Hybrid Theory một phần dựa trên các bản demo ban đầu với Mark Wakefield. [10] Shinoda mô tả lời bài hát là sự diễn giải những cảm xúc, trải nghiệm chung và là “những cảm xúc hàng ngày bạn đều có thể nói và nghĩ về chúng”. [17] [18] Bennington sau đó đã mô tả trải nghiệm sáng tác với tờ Rolling Stone vào đầu năm 2002:

Rất dễ để rơi vào trạng thái tâm lý ấy — 'ôi, sao tôi khổ quá', đó là nguồn gốc cảm xúc của những bài như 'Crawling': tôi không thể chịu đựng bản thân nữa. Nhưng các bài hát ấy còn nói về việc tự nhận trách nhiệm cho bản thân. Tôi không hề đề cập đến từ 'bạn' vào bất cứ lúc nào cả. Nó chỉ nói về việc chính bản thân tôi là nguyên nhân tôi thành ra thế này. Có thứ gì đó trong tôi đang kéo tôi xuống.[10]