걸그룹 TWICE의 멤버이며, 리드보컬을 맡고 있다.

팀 내 리드보컬이자, 비주얼, 가창력을 모두 골고루 갖춘 실력을 가지고 있으며 동세대 걸그룹 리드보컬 중 상위권 실력자로 평가 받는다.

데뷔 이전 SIXTEEN 게릴라 콘서트 미션에서 박진영은 정연에 대해 "노래를 부를 때 목에 불필요한 힘이 안 들어가고, 자연스럽고 편하게 잘 부른다"라며 가창력을 칭찬했었고, 트와이스 데뷔 이후에도 많은 무대에서 안정적인 가창력을 보여주며 많은 사람들에게 칭찬 받아왔다. 이처럼 정연은 편안한 음색과 안정적인 가창력으로 사랑받는 가수이며, 지효, 나연과 함께 보컬라인으로 묶인다. 유소년 시절 하트캔디에서 활동한 바 있다.

음역대는 메인보컬인 지효와 다른 리드보컬인 나연에 비해서는 조금 부족하지만 충분히 넓은 편이며, 본인의 음역대에서는 굉장히 안정적인 모습을 보여준다. 그리고 타이틀곡 아닌 수록곡에서는 고음 파트도 많이 맡아 부르는 모습을 볼 수 있다. 수록곡에서는 진성으로 3옥타브 파(F5)까지 부르기도 했지만, 타이틀 곡에서는 주로 중저음 영역의 파트를 맡고 있다. 또 1옥타브 라(A3)부터 2옥타브 라#(Bb4)/시(B4)까지 성대에 무리 없이 음을 낼 수 있을 만큼 저음부터 고음까지 깔끔한 발성을 가지고 있다.

성량도 뛰어난 편이라 시끄러운 환경이나 음향이 좋지않은 무대에서도 쉽게 노랫소리가 반주를 쉽게 뚫고 전달되는 편이다. 그 덕에 전문성이 없는 유튜버들이 가수들의 MR이 없는 노래를 판단해보겠다고 만들어 올린 영상들 따위에서조차도 목소리가 쉽게 뭉게지지 않고 명확하게 들려 좋은 평가를 받는다.

지효, 나연과 함께 트와이스의 없어서는 안 되는 보컬라인 멤버 중 한명이지만, 보컬 능력이 부각이 잘 안되는 편이다. 이는 정연이 메인보컬인 지효와 보컬의 톤이나 파워풀한 성량 등 비슷한 부분이 있어서 둘이 같이 나오게 된다면 데뷔초 TWICE가 구사했던 밝고 상큼한 콘셉트과는 살짝 거리감이 있을 수도 있다는 것 때문에 그런 것으로 보인다.

반면에 나연은 걸그룹에 최적화된 상큼한 음색을 가지고 있기 때문에 타이틀의 경우 지효+나연 조합으로 후렴이 구성되는 경향이 쭉 이어져 오고 있다. 원더걸스의 예은+선예 체제로 대표되는 음색이 다른 보컬 2명을 후렴에 투탑으로 세우는 스타일이 소녀시대의 떼창으로 대표되는 정교하게 맞춰진 보컬 밸런스로 화음을 만들어 후렴을 채우는 스타일과 함께 K-팝 걸그룹 음악 작법의 양대산맥이고, 트와이스는 원더걸스의 뒤를 잇는 JYP 걸그룹이다 보니 데뷔곡 이후로도 나연과 지효를 계속해서 같은 방식으로 사용하고 있다.

때문에 분량 체크 영상에서 파트를 늘릴 필요가 있다고 하는 팬들이 많다. 2021년 있었던 건강 문제로 인해 보컬 파트가 대폭 줄여졌던 때가 있었으나, 연차를 먹어갈 수록 정연의 파트가 꾸준히 늘어가고 있다. 또한 기본적인 보컬 실력이 뛰어나기 때문에, 메인 곡이 아닌 앨범 수록곡에서의 고음 하이라이트는 정연이 많이 차지한다.