Jak wspominał: „W «Down in a Hole» przepuściliśmy akustykę przez te starożytne flangery i chorusy i brzmiało to świetnie”.
Zwrotki częściowo utrzymane są w łagodniejszym, bardziej stonowanym brzmieniu, podczas gdy refreny cechują się większą dynamiką i hardrockowym ciężarem. Utwór charakteryzuje się także powolnym rytmem perkusji, ustępując miejsca partiom gitar oraz basu. Ze względu na akustyczne akcenty „Down in a Hole” nawiązuje brzmieniem do tradycyjnego rocka. Ned Raggett z AllMusic wyróżnił harmonię wokalną Staleya i Cantrella, określając śpiew pierwszego z nich mianem „jednego z najlepszych”, i dodając, że chociaż „[Staley] sam nie ma konwencjonalnego głosu, jego na wpół stłumiony, ale wciąż niesamowicie sugestywny występ, zwłaszcza gdy wspiera go Cantrell, jest szczery i prawie tęskny”. Nelson był zdania, że „bolesne wycie Staleya kieruje utworem, ale jej siła czerpie z niesamowitych harmonii Cantrella, które nadają piosence wagę, a także poczucie niepokoju”.