Koncepcja Inspiracją do koncepcji albumu było wpływowe dzieło Karola Darwina pt. O powstawaniu gatunków. Znalazło się tam wyrażenie „endless forms most beautiful”, użyte przez Darwina na określenie ewolucji wszystkich współczesnych organizmów od jednego przodka, które zostało użyte jako nazwa albumu
Holopainen powiedział, że chciałby, żeby album był odsłuchiwany od początku do końca, tak jak ogląda się film, zamiast odsłuchiwania utworów osobno w losowej kolejności. Dodał, że utwory łączy luźny motyw piękna życia, piękna istnienia, natury, nauki. Porównując ten album do Imaginaerum, powiedział: „Poprzedni album był złożony w hołdzie dla potęgi wyobraźni. Endless Forms Most Beautiful jest takim hołdem dla nauki i potęgi rozumu”.
Kompozycja i teksty Holopainen poinformował, że Endless Forms Most Beautiful jest „cięższy” niż dwa poprzednie albumy; jako przykłady podał „Weak Fantasy”, „Yours Is an Empty Hope” i tytułowy utwór. Według Jansen album jest „w 100% nightwishowy” i bardziej „zespołowy”.
Tekst „Our Decades In The Sun” jest hołdem od członków zespołu dla ich rodziców. Holopainen stwierdził, że był to wyjątkowo trudny w skomponowaniu utwór, przez jego „delikatność i intymność”.