曲子变化规律是：从“轻柔舒缓”——“逐渐增强”，从“明快”——“强音骤然响起”——“高昂激越”。月光曲的旋律变化包括高昂、激昂、高亢平静、轻缓、悠扬、舒畅。
月光曲这首曲子一共分为三个乐章：
第一乐章，持续的慢板，升c小调，2/2拍子，三部曲式。为奏鸣曲形式的幻想性的、即兴性的柔和抒情曲。一反钢琴奏鸣曲的传统形式，贝多芬在本曲的首乐章中运用了慢板，徐缓的旋律中流露出一种淡淡的伤感。
第二乐章，小快板，降D大调，3/4拍子，三部曲式。贝多芬在这一乐章中，又一次“反其道而行之”，改变了传统钢琴奏鸣曲中一向作为慢板乐章的第二乐章，而采取了十分轻快的节奏，短小精悍而又优美动听的旋律与第一乐章形成鲜明的对比。本乐章起到了十分明显的“承前启后”作用，第一乐章与第三乐章在此衔接得非常完美。
第三乐章，激动的急板，升c小调，4/4拍子，奏鸣曲式。本乐章拥有精巧的结构与美妙的钢琴性效果和充实的音乐内容，急风暴雨般的旋律中包含着各种复杂的钢琴技巧，表达出一种愤懑的情绪和高昂的斗志。直到全曲结束之前，还是一种作“最后冲击”的态势。
