Kompozycja „Complicated” to dance-popowy, hip-hopowy i trancowy utwór, trwający 4 minuty i 17 sekund. Zawiera on też elementy popu, dance-popu i R&B. Emily Mackay z NME stwierdziła, że utwór jako „czysty numer z ostrym dance-popem, wspierany przez ciemny rytm hip-hopowy”. Zgodnie z akordami opublikowanymi przez EMI utwór jest napisany w tonacji a-moll i mieści się w momencie wspólnego czasu z umiarkowanym electro-balladowym rowkiem. Instrumentalna wersja „Complicated” składa się bitów syntezatora i „trzasków” perkusji i bębnów.
W utworze można także usłyszeć klawisze fortepianu i struny gitarowe. Średnio skala głosu Rihanny w utworze mieści się od dolnej nuty G3 do najwyższej C5. Mackay zauważył, że wokalistka przyjęła w utworze „melancholijny wokal pop”. Czad Grischow z IGN stwierdził, że Rihanna prawdopodobnie wokalnie krzyczy podczas zadzioru, powodując rytm roztrzęsionego tańca. Dodał też, że wokalista przyjemniej brzmi podczas wersów, pisząc: „Piosenka rzeczywiście brzmi świetnie kiedy są lekkie, odważne wersety o skromnej budowie zadzioru, umożliwiając jej śpiewać, a nie krzyczeć”.