Musicalmente, "Hold It Against Me" mistura batidas pulsantes dos estilos industriais e trance, com elementos proeminentes do grime. O refrão da canção possui sintetizadores cadenciados que levantam a voz de Spears, que é contrastada com as batidas da música. A canção também apresenta uma pausa que contém influências do dubstep, na qual Spears geme e manda beijos. A faixa termina com seu refrão, que contém elementos da música rave. O grupo The Bellamy Brother alegaram que a canção era similar a uma faixa lançada por eles no ano de 1979, chamada "If I Said You Had a Beautiful Body Would You Hold It Against Me"; os membros do grupo chegaram a autuar Luke, Martin e Billboard por difamação e calúnia, contudo, o caso foi arquivado, e os membros do grupo pediram desculpas.

Alguns críticos apreciaram a canção, porém outros criticaram seu conteúdo lírico. Depois de seu lançamento, estreou na liderança de seis países, nomeadamente Bélgica (região Valônia), Canadá, Dinamarca, Finlândia, Nova Zelândia e Estados Unidos. No último citado, a estreia da canção na liderança da tabela musical Billboard Hot 100 fez de Spears a segunda artista — depois de Mariah Carey — a ter mais de duas canções estreando na primeira posição da tabela, sendo sua segunda consecutiva.