"Part of Me" là bài hát thể loại dance-pop và pop rock, một chút nhạc house và thanh nhạc chính của bài hát là D thứ, với số chỉ nhịp là 130 nhịp trên một phút. Một số nhà phê bình đem "Part of Me" so sánh với các đĩa đơn trước của cô, như đĩa đơn "California Gurls" (2010). Các fan hâm mộ của Perry cho rằng lời bài hát được coi là nói về người bạn trai cũ của Katy, Russel Brand. Nhưng cô đã bác bỏ tin đồn đó:

Tôi đã viết nó (bài hát "Part of Me") cách đây hai năm, mà là buồn cười bởi vì tất cả mọi người giống như Thiên Chúa, nó âm thanh như vậy hiện tại, và một số người mà tôi làm việc với như "Bạn chỉ cần nói bạn đã viết nó một vài tuần trước đây. Tôi như 'Tôi không phải là tinh ranh, tôi sẽ nói sự thật. Tôi đã viết nó cách đây hai năm khi tôi đã viết và thu âm Teenage Dream, [nhưng] không cảm thấy phải ghi vào hồ sơ. Tôi sẽ phải đưa ra một trong những bài hát khác của tôi rằng [album] một gói, hoàn thành tốt đẹp. "