Direct na het afronden van de goed ontvangen plaat Americana die in juni 2012 is verschenen, is Neil Young met Billy Talbot, Ralph Molina en Poncho Sampredo studio Audio Casablanca ingedoken om aan dit nieuwe project te werken. Psychedelic Pill is geproduceerd door Young, John Hanlon en Mark Humhreys. Het album bevat acht tracks plus een bonustrack. Vanwege de lengte van de nummers - de openingstrack Driftin' Back duurt bijna 28 minuten - wordt Psychedelic Pill uitgebracht op 2cd. Daarnaast is het album ook beschikbaar op de blu-ray en 3LP. De Blu-ray bevat alle video's behorend bij de negen tracks te bekijken en uiteraard de songs in de hoogst mogelijke kwaliteit te beluisteren. Alle songs zijn originele composities en maken samen het langst durende album ooit door de band gemaakt. Zoals de titel al doet vermoeden wordt de luisteraar meegenomen naar een, volgens Young, nieuwe dimensie.