스피드 메탈의 가장 중요한 음악적 특징은 빠른 템포와 질주하는 기타 리프다. 기타는 빠른 얼터네이트 피킹과 다운피킹, 팜 뮤트를 활용해 연속적인 리듬을 형성하며, 전통적인 헤비 메탈의 파워 코드와 선율적인 기타 진행을 유지하면서 연주 속도를 높인다. 스래시 메탈이 불협화음과 반음계적인 리프, 공격적인 리듬 변화를 강조하는 경우가 많다면, 스피드 메탈은 비교적 명확한 멜로디와 전통적인 헤비 메탈의 화성 구조를 유지하는 경향이 있다. 빠른 기타 솔로와 트윈 기타 하모니, 반복적인 페달 톤 리프가 자주 등장하며, 기타리스트는 빠른 스케일 연주와 레가토, 태핑, 정교한 피킹을 통해 높은 수준의 연주 기술을 보여준다. 헬로윈의 초기 작품과 에이전트 스틸의 음악에서는 이러한 빠른 연주와 선율적인 기타 구성의 결합이 뚜렷하게 나타난다.

드럼은 빠른 킥 드럼과 강렬한 스네어 연주, 연속적인 하이햇과 라이드 심벌 패턴을 중심으로 구성된다. 빠른 더블 베이스 드럼은 스피드 메탈의 대표적인 특징 가운데 하나이며, 일정한 속도로 질주하는 리듬을 통해 음악에 지속적인 추진력을 부여한다. 스래시 메탈처럼 급격한 템포 변화와 복잡한 리프 전환을 사용하는 경우도 있지만, 스피드 메탈은 대체로 빠른 속도를 유지하면서 명확한 리듬 구조와 선율적인 흐름을 강조한다. 베이스 기타는 기타 리프를 보강하면서 빠른 음의 진행을 통해 음악의 속도감을 높이며, 일부 밴드에서는 독립적인 베이스 라인과 빠른 연주가 두드러진다. 보컬은 전통적인 헤비 메탈의 선율적인 창법을 바탕으로 높은 음역과 강한 발성을 활용하는 경우가 많으며, 밴드에 따라 거친 샤우팅과 날카로운 스크리밍에 가까운 창법도 사용된다. 특히 에이전트 스틸과 초기 헬로윈은 높은 음역의 보컬과 빠른 기타 연주를 결합한 대표적인 사례다.

작곡에서는 빠른 템포를 중심으로 명확한 벌스와 코러스 구조, 반복적인 기타 리프, 선율적인 기타 솔로를 결합하는 방식이 널리 사용된다. 전통적인 헤비 메탈에서 발전한 만큼 기타 하모니와 후렴구의 멜로디, 극적인 곡 전개를 중요하게 다루며, 일부 작품에서는 파워 메탈과 유사한 서사적인 구성과 화려한 연주가 나타난다. 가사는 전쟁과 역사, 판타지, 반항, 자유, 속도, 모험, 사회적 문제 등 다양한 주제를 다루며, 전통적인 헤비 메탈의 세계관을 계승하는 경우가 많다. 스피드 메탈은 음악의 공격성을 강조하면서도 선율적인 구조와 연주 기술을 유지한다는 점에서 스래시 메탈과 구별되지만, 초기 작품에서는 두 장르의 경계가 명확하지 않은 경우도 많다. 특히 1980년대 초반의 여러 밴드는 스피드 메탈과 스래시 메탈 양쪽으로 분류되기도 하며, 이러한 음악적 중첩은 스피드 메탈이 메탈 음악의 역사에서 중요한 과도기적 역할을 수행했음을 보여준다.