Inició su carrera como vocalista y compositora de La Oreja de Van Gogh, en enero de 1996. El grupo necesitaba una vocalista y pusieron un anuncio en su facultad (San Sebastián). Sólo se presentó Amaia, por lo que el puesto fue para ella. Debido a las buenas relaciones de la banda con Mikel Erentxun y a la buena calidad de sus canciones, pronto despuntaron en el panorama musical nacional y Amaia se convirtió en la cara más representativa de LODVG, dando una voz original que complementó al estilo propio, dando todo ello lugar al conocido como "Sonido La Oreja de Van Gogh". Se aprecian dos estilos de voz durante su estancia en La Oreja de Van Gogh. En el primer disco tenemos una voz más natural mientras que en los siguientes se aprecia una voz más forzada para representar suspiros y otras emociones, recursos que repite continuamente hasta el último disco. Su voz no fue lo único que adaptó, sino que su aspecto exterior es distinto a partir del segundo álbum de estudio. El 19 de noviembre de 2007, anunció su retirada del grupo para dedicarse a su carrera en solitario. Es también conocida por su estilo melismático, y el uso de registro de silbido.