Colbie Caillat har et imponerende vokalområde, der spænder over 2,6 oktaver, fra E3 til C6. Caillat er en mezzosopran, som er en stemmetype, der falder mellem sopran- og altstemmetyperne. Hun er kendt for sin lette og luftige vokaltone, som hun bruger med stor effekt i sine pop-, folk- og countrysange.