"I Love You" được sáng tác và viết lời bởi nhà sản xuất âm nhạc Hàn Quốc Ahn Youngmin, người được biết đến với việc sản xuất bài hát ballad cho nhiều nghệ sĩ K-pop bao gồm T-ara, Davichi và SeeYa trong số nhiều người khác.[3] Kim Taeyeon có hợp tác với nhà sản xuất trước đây trong single trước đó "Like a Star" mà Minyoung cung cấp lời bài hát và tư vấn. Đối với "I Love You", Youngmin không chỉ là người viết lời của bài hát mà còn xử lí phần sáng tác tốt hơn như bố cục âm thanh. Anh ấy than thở tình trạng 'idol star' Taeyeon và khen ngợi kĩ năng thanh nhạc bằng cách nói rằng anh đã bị "shock" bởi kĩ năng của cô. Anh ấy muốn ca ngợi về năng lực của cô ấy rằng "...đó là một bài hát trưởng thành nên tôi đã lo lắng, nhưng cô ấy làm nước mắt của tôi rơi xuống. Sau một giờ khi tác phẩm đã được thông qua và tôi nhớ rằng tôi đã vỗ tay.'' Bài hát được sử dụng làm nhạc chủ đề cho mối tình yêu-ghét giữa hai nhân vật chính Lee Jung-woo (đóng vai bởiJung Woo-sung) và Yoon Hye-in (Soo Ae) của phim truyền hình hành động dài tập Athena: Goddess of War. Theo cổng thông tin âm nhạc Hàn Quốc Naver, bài hát là 'một pha trộn giữa tiếng huýt sáo của Irish và 50 dàn nhạc và lời bài hát nói về cảm giác của một người phụ nữ cố gắng bắt lấy người yêu của mình người đã chia tay cô, thú nhận tình yêu sâu sắc của mình dành cho anh ấy.'[4]