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Spears possui uma potência vocal de soubrette e alcance vocal de três oitavas e duas notas. Antes de seu sucesso inicial, ela é descrita como tendo cantado "muito mais profundo do que a sua voz de marca comercial altamente reconhecível de hoje", com Eric Foster White, que trabalhou com Spears para seu álbum de estreia ...Baby One More Time, sendo citada como tendo "[modelando] sua voz ao longo de um mês" ao ser contratada pela Jive Records "para onde ela está hoje—distintamente, uma inconfundível Britney". Rami Yacoub que co-produziu álbum de estreia de Spears com o letrista Max Martin, comentou, "Eu sei, por Denniz Pop e produções anteriores de Max, quando fazemos músicas, há um tipo de coisa nasal. Com N' Sync e Backstreet Boys, nós tivemos que puxar esse tom meio nasal. Quando Britney faz isso, ela tem esse tipo de voz rouca, sexy."

Guy Blackman do The Age escreveu que: "[a] coisa sobre Spears, porém, é que suas maiores canções, não importa a comissão criada ou se é incrivelmente polida, sempre foram convincentes por causa de sua entrega, seu compromisso e sua presença. [...] Spears expressa perfeitamente os desejos conflitantes da adolescência, a tensão entre a castidade e a experiência sexual, entre o hedonismo e responsabilidade, entre confiança e vulnerabilidade." O produtor William Orbit, que colaborou com Spears para o álbum Britney Jean, afirmou sobre seus vocais: "[Britney] não conseguiu chegar tão grande só porque [ela] faz grandes shows; [ela] tem que ser desse jeito porque [sua voz é] única: você ouve duas palavras e você sabe quem está cantando". Por outro lado, ela tem sido muito criticada por alguns por sua capacidade vocal, bem como seu uso de Auto-Tune ao longo de sua carreira.