Theo như những gì nhóm nói về từng bài hát trong cuộc phỏng vấn với NME thì album kết hợp các yếu tố symphonic rock, dubstep và synth pop[13]. Matthew Bellamy cho biết cả nhóm đã lấy cảm hứng từ nghệ sĩ dubstep Skrillex để viết 2 bài cuối cùng trong album là "The 2nd Law: Unsustainable" và "The 2nd Law: Isolated System"[14]. Theo MNE, "Madness" lấy cảm hứng từ "I Want to Break Free" của Queen và "Scary Monsters (and Super Creeps)" của David Bowie.[15] Chris Wolstenholme đã viết hai bài hát trong album đó là "Save Me" và "Liquid State", nói về sự đấu tranh của anh với cơn nghiện rượu, và anh đều là giọng hát chính trong cả hai bài[16]. "Panic Station" có sự tham gia của những nghệ sĩ đã biểu diễn trong "Superstition" của Stevie Wonder, đồng thời cũng thể hiện sự ảnh hưởng từ Michael Jackson.

Album cũng đánh dấu lần đầu tiên Muse nhận được nhãn "Parental Advisory" cho album của mình vì những ca từ của "Panic Station".

Matthew Bellamy cũng cho biết trong quá trình sáng tác thì anh đang đọc tiểu thuyết World War Z và đó đã tạo ra một sức ảnh hưởng lớn lên toàn bộ album, đặc biệt là "The 2nd Law: Isolated System" và "Survival".[17] "The 2nd Law: Isolated System" và "Follow Me" đều xuất hiện trong bộ phim được chuyển thể từ tiểu thuyết trên.