曲子變化規律是：從“輕柔舒緩”——“逐漸增強”，從“明快”——“強音驟然響起”——“高昂激越”。月光曲的旋律變化包括高昂、激昂、高亢平靜、輕緩、悠揚、舒暢。
月光曲這首曲子一共分為三個樂章：
第一樂章，持續的慢板，升c小調，2/2拍子，三部曲式。為奏鳴曲形式的幻想性的、即興性的柔和抒情曲。一反鋼琴奏鳴曲的傳統形式，貝多芬在本曲的首樂章中運用了慢板，徐緩的旋律中流露出一種淡淡的傷感。
第二樂章，小快板，降D大調，3/4拍子，三部曲式。貝多芬在這一樂章中，又一次“反其道而行之”，改變了傳統鋼琴奏鳴曲中一向作為慢板樂章的第二樂章，而採取了十分輕快的節奏，短小精悍而又優美動聽的旋律與第一樂章形成鮮明的對比。本樂章起到了十分明顯的“承前啟後”作用，第一樂章與第三樂章在此銜接得非常完美。
第三樂章，激動的急板，升c小調，4/4拍子，奏鳴曲式。本樂章擁有精巧的結構與美妙的鋼琴性效果和充實的音樂內容，急風暴雨般的旋律中包含著各種複雜的鋼琴技巧，表達出一種憤懣的情緒和高昂的鬥志。直到全曲結束之前，還是一種作“最後衝擊”的態勢。
