Tuy không hoạt động âm nhạc nhiều và tính cách khá quậy nhưng nhìn nhận một cách nghiêm túc, Nathan Lee xứng đáng là một trong những giọng nam chất lượng tại Việt Nam hiện nay, thậm chí về vocal còn hơn nhiều giọng nam đang nổi tiếng khác trên thị trường.
Nathan Lee bẩm sinh thuộc loại giọng nam trung (baritone), một loại giọng ít thấy hơn ở Việt Nam nếu so với nam cao, nên vừa nghe đã cảm giác nổi bật, dễ nhận biết hơn. Giọng nam trung không mạnh về quãng cao nhưng lại có lợi thế về tính thâm trầm, sâu lắng, ấm áp trong giọng hát, nhưng một quý ông lịch lãm bước vào âm nhạc.
Đặc trưng của nam trung là xuống trầm rất tốt, chest voice ở quãng trung phát triển mạnh mẽ, màu giọng dày, ấm áp và Nathan Lee có đủ các yếu tố này. Anh có thể xuống tới C2 mà vẫn hát rõ lời rõ chữ, belting quãng 4 dưới rất dày. Khi hát, âm cữ của Nathan Lee ở quãng thấp nên nghe ấm áp, dễ chịu.
Đặc trưng khi hát của Nathan Lee là xuống tới quãng 2 rất thấp nhưng vẫn đủ kỹ thuật để hơi dựng tiếng theo kiểu bán cổ điển, nên nghe chắc chắn, dày, có độ vang, uy lực nhất định về mặt âm lượng. Nhờ đó, anh có thể hát một số ca khúc theo hơi hướm crossover nghe khá sang trọng, quý phái.
Quãng trung của Nathan Lee cũng phát triển về vững chãi về mặt kỹ thuật, belt Eb4 dày cộp. Anh có lối rung rất hay, đó là ngân không rung một đoạn rồi mới chèn thêm vibrato vào cuối, nghe rất văn minh.
Là nam trung nhưng nhờ kỹ thuật mixed tốt nên Nathan Lee có thể vươn tới quãng chest voice của nam cao. Anh từng hát âm đóng /i/ ở Bb4 chắc nịch. Cũng nhờ có màu giọng nam trung nên note Bb4 của Nathan Lee dày và đanh hơn một nam cao thông thường.
Nhưng điều đặc biệt ở Nathan Lee là anh biết cách làm mềm giọng hát qua việc sử dụng giả thanh ở quãng thấp (điều mà không nhiều nam trung làm). Chưa kể, Nathan Lee có thể thay đổi sắc thái giọng hát khi chuyển vị trí âm thanh lên trên head để làm nhẹ phần chest voice, giúp giọng sáng, bay và mềm mại hơn ở D4, E4, vẫn có độ vang nhẹ, phrase cực kỳ trữ tình. Đó là lí do vì sao nhiều khi nghe Nathan Lee hát lại giống một nam cao nên nhiều người tưởng anh là tenor.
Nói cách khác, trong một ca khúc, Nathan Lee có thể hát như một nam trung và một nam cao, thể hiện qua những đoạn xuống rất trầm, rõ chữ, support đều đặn nhưng cũng lên cao mượt mà, mềm mại và giọng mảnh hơn màu giọng thông thường. Nathan Lee là một trong số ít giọng nam ở Việt Nam cover bài hit Can't help falling love của ông vua Rock'n Roll Elvis Presley hay nhất, chuẩn về phát âm, xuống trầm chắc nịch.
Cách hát của Nathan Lee là sự pha trộn giữa nhạc nhẹ và crossover nên có thể cân được cả hai dòng nhạc, nhưng dường như anh vẫn thiên về nhạc nhẹ hơn. Ở nhạc nhẹ, Nathan Lee biết cách xử lý khá cảm xúc, tự nhiên cho ra chất nhạc nhẹ, không bị lẫn lối hát dựng tiếng ồm ồm, cứng nhắc như một số ca sĩ bán cổ điển khác.
Một trong những lối hát khôn ngoan của Nathan Lee khi hát nhạc nhẹ là dùng airy voice để giúp câu hát có độ xốp, độ soft và ấm áp, trữ tình, thủ thỉ. Anh có thể nhả airy voice ở từng pharse và dùng airy voice bỏ nhỏ piano kéo dài nhỏ dần kết câu, nghe mượt mà vô cùng.
Khả năng kiểm soát âm lượng của Nathan Lee rất tốt (có được nhờ vị trí âm thanh, support hơi thở tốt), giúp anh hát nhỏ tiếng khá mượt, lại kết hợp cùng âm hơi nên nghe khá cảm xúc, nỉ non, như tiếng thở nhẹ hắt hiu vào câu hát. Nathan Lee còn biết cách lơi nhịp để biểu đạt sự khắc khoải, nhớ nhung, nức nở trong câu hát rất tốt.
Một đặc trưng nữa trong các hát nhạc nhẹ của Nathan Lee là sử dụng nasal voice. Tất nhiên, việc sử dụng nasal voice ở Nathan Lee không phải lỗi kỹ thuật mà là một lối hát giúp giọng nức nở, cảm xúc, ấm áp hơn. Mặt khác, do Nathan Lee sống ở Pháp nên chịu ảnh hưởng từ cách phát âm tiếng Pháp vốn thiên về nasal voice (giống Celine Dion).
Khác với mọi ngôn ngữ khác trên thế giới, tiếng Pháp có đặc trưng phát âm rất đặc biệt, đó là rất nhiều âm mũi (un bon vin blanc) "m, n, ng, nh..." và một số âm được phát âm kì lạ, như "r" được phát âm thành "g", "u", "uy". Chính điều này làm cho giọng hát của người Pháp thường bị nhỏ, nhẹ kí, hẹp, đặc biệt là tính chất ngả mũi hay còn gọi là giọng mũi (nasal voice), hoàn toàn khác với cách hát vang, to, khỏe, đầu đặn trong tiếng Anh Mỹ.
Ngôn ngữ Pháp có nhiều ưu điểm mà các ngôn ngữ khác ít có, đó là tính legato cao, tạo ra âm thanh chính xác, ít phải dùng đến portamento trừ khi phải trượt những quãng rộng. Điểm đặc biệt của giọng Pháp là nhả chữ rất bay bổng, thanh lịch, cổ điển và lãng mạn đúng chất châu Âu. Đa số ca sĩ Pháp đều không bỏ nasal voice trong ca hát vì đó là đặc trưng trong ngôn ngữ của họ, thứ ngôn ngữ cổ quý phái, sang trọng, tinh tế. Nathan Lee biết điều đó nên cũng giữ lại chút nasal voice để làm giọng mình ấm áp hơn nhưng vẫn có điểm tựa về kỹ thuật.