在诗人生命的历程中，也许是伤心的经历太多、太长，也许是伤心的程度太深、太重，这首以“伤心”为题的短歌并不专写哪一件伤心之事，他既没写伤心经历之“实”，又不写伤心情怀之“虚”，而只写眼下自己的景况与周围的环境。
这是一首五言古诗，全诗八句可分为上下两层，前四句为第一层，先以三句写自身形象。首句“咽咽”是状写悲吟之声。全句写自己“咽咽”地学习效法楚辞，咏吟着忧怨哀愤的诗句；第二句写自己多病的身躯经不住幽冷清寂的侵袭；第三句写自己早生华发，年轻的躯体现出衰飒的“秋姿”。第四句“木叶啼风雨”，转入环境景物，写风雨中纷纷飘落的残枝败叶。这一句环境景物的描写，既是对自身的悲凉境况加以烘托，也具有强化自身形象的比喻象征意味——诗人自身的“病骨”、“秋姿”就像“风雨”中的“木叶”。同时，这句写景又引出以下第二层身边琐屑景物的描绘，使诗歌从第一层向第二层自然地过渡，确乎是“一石三鸟”，言短而意深境阔。
后四句是第二层。先以三个诗句写身边景物。眼前灯油将尽，灯焰闪着阴阒宛如鬼火的青光，飞蛾在扑打着燃焰将熄的残光；背后，古旧的墙壁上积满厚厚的尘灰，就在这鬼气森森的环境中，末句写李贺这羁旅之客一缕诗魂在幽梦中依然喃喃自语。这后四句先写周围景物，残灯、落照、飞蛾、凝尘，最后以羁魂夜语的形象对周围琐屑景物加以点染。这点染加重了全诗阴暗、悲凉的氛围；深化了诗人“病骨”、“秋姿”的枯寂凄伤情怀，类乎颊上添毫，倍见丰神；同时它又与诗歌首句“咽咽学楚吟”首尾相呼应、相补充，诗人那漂泊的羁魂即使在幽渺的梦幻中仍得不到解脱，依旧在咽咽楚吟。这最后一句确乎又是一石三鸟，言短而意深境阔。
总观这一首《伤心行》，全诗四十言不露一个“伤心”字样，但在自身形象与周围景物的相融相生之中，字字句句都明显地外现出诗人内心那难言难述、繁久深重的伤心之意，从而也外现了震颤于诗人躯体中那颗已经伤透了的心，也表现出一位年轻且卓有才华的诗人在不合理的社会里，生活得多么艰难、多么不幸。
清人黎简评长吉诗“于章法每不大理会，然亦有井然者，须细心寻绎始见。“（《长吉诗集评》）李贺诗确实多不大注意章法，《伤心行》这首五言古诗，虽则八句，却绝不沿袭律诗起、承、转、合的层次结构。但从上述对全诗的剖析来看，《伤心行》前后两层把自身景况与周围景物自然熨贴地交揉在一起，当属于黎简所谓“细心寻绎始见”其“井然”章法之作。诗人通过独具匠心的章法布局，把伤心的主题表现得那样浓重、那样沉郁、那样深幽。
李贺诗向以想象丰赡、设色瑰奇而著称。明人许学夷评长吉诗“调婉而词艳，然诡幻多昧于理。”（《诗源辩体》卷二十六）但《伤心行》写自身景况与周围环境，故而多用实笔，极少虚诞想象；多用白描，极少浓彩设色；含情含理，绝无诡幻谲妄。诗中所写的景况都是真实的写照，即使“羁魂梦语”也非虚拟，而是诗人现实形象的反照。至于周围环境，无论大景小景，可能均系眼前实景，即使并非实景而是诗人借助想象而构成的种种意象，但它却更典型地表现了诗人所处现实境遇的凄冷、阴寂。这“实”与“朴”的特色，缩短了读者与作者的距离，强化了艺术上“真”的感染力。全诗在实笔、白描之中，也偶或闪现出新奇造语的火花，如用“秋姿”写自己形貌，更见其衰飒枯槁；用“凝尘”写壁上灰土，更见壁之残古、尘之积铸；用“落照”借指残灯弱焰，更见其无可挽救的衰竭。如此新奇造语增加了诗歌语言的表现力度。正是这种种情况，形成《伤心行》独有的格调：古淡质实之中，蕴涵着李贺特有的凄伤色泽。