Kiedy do Ne-Yo dołączył zespół produkcyjny, nagrali wstępną wersję piosenki z mężczyzną stanowiącym główny wokal. Uznali wtedy, że głos kobiecy byłby bardziej odpowiedni. Knowles otrzymała demo „Irreplaceable”, gdy była w trakcie nagrywania B’Day. Zwróciła się do producentów z zapytaniami o ewentualną możliwość zmian, w tym aranżacji wokalnych i zwiększeniu udziału niektórych instrumentów. Espen Lind i Amund Bjørklund stworzyli refren i części gitarowe, natomiast Jim Caruana zajął się inżynierią dźwięku, a Jason Goldstein „złożeniem” wszystkich elementów w całość.
Po zakończeniu sesji nagraniowych „Irreplaceable”, Ne-Yo przyznał, że Beyoncé wyraziła dzięki piosence rzeczy, które nie dawały jej spokojuSinger, Dancer, Girl-Power Ally? Beyonce Brings Out New Side Of Ne-Yo. Poza tym była zadowolona z ogólnego oddźwięku utworu, gdyż od początku chciała stworzyć nagranie, z którym mogłaby się utożsamić każda kobietaBeyoncé Takes Over: Look past the movies and the new fashion line—she’s making the best music of her career.