这首诗共十六句，每四句一韵，每一韵又是一个自然段落。第一段写桃源玩月，有月之景，有玩之情；第二段写八月十五夜色，以月光朗照下的天地山水反衬中秋之月；第三段浪漫畅想，写欲仙之感，由景及情，生发自然；最后一段从畅想中曳回，写日出月落，更就"绝景良时"抒发情感，略出桃源别后，难再重游一意。全诗景物随时而变，情调随景而移，有起伏跌宕之感。
这首诗表面上可以归入游仙诗，把中秋之夜写得如梦如幻。尤其“凝光悠悠寒露坠，此时立在最高山”一句已经成为中秋时节人们常用的佳句。至于其他欣赏者怎么理解，可以说百人百解。有联系刘禹锡仕宦失意，解释后半部分是以仙宫比喻朝廷，盼望早日回归；也有把前半部分解释为用“寒露坠”代指人生祸福无常，说这是刘禹锡对人生的感慨之作。也许这种种理解，正好体现了“诗豪”作品多彩的艺术魅力。
“匝路亭亭艳，非时裛裛香。”一开头就奇峰突起，呈现异彩。裛裛，香气盛貌。虽然梅树亭亭直立，花容清丽，无奈傍路而开，长得不是地方。虽然梅花囊哀清芬，香气沁人，可是梅花过早地在十一月中旬开放，便显得很不适时宜。这正是“情以物迁，辞以情发”，作者的感情通过咏梅来表达。作者的品格才华，恰好正像梅花的“亭亭艳”、“裛裛香”。作者牵涉到牛李党争中去，从而受到排挤，以及长期在过漂泊的游幕生活，也正是处非其地。
“素娥惟与月，青女不饶霜。”二句清怨凄楚，别开意境。同是月下赏梅，作者没有发出“月明林下美人来”的赞叹，把梅花比作风姿姣好的美人；也没有抒写“月中霜里斗婵娟”（《霜月》）一类的颂词，赞美梅花傲霜的品格；而是手眼独出，先是埋怨“素娥”的“惟与月”，继而又指责“青女”的“不饶霜”。原来在作者眼里，嫦娥让月亮放出清光，并不是真的要给梅花增添姿色，就是没有梅花，她也会让月色皎洁的。嫦娥只是赞助月亮，并不袒佑梅花的。青女不是要使梅花显出傲霜品格才下霜的，而是想用霜冻来摧折梅花，所以她决不会因为梅花开放而宽恕一点，少下些霜。一种难言的怨恨，淡淡吐出，正与作者身世感受相映照。
写到这里，作者的感情已达到饱和。突然笔锋一转，对着梅花，怀念起朋友来了：“赠远虚盈手，伤离适断肠。”想折一把梅花来赠给远方的朋友，可是仕途坎坷，故友日疏，即使折得满把的梅花也没有什么用。连寄一枝梅花都办不到，更觉得和朋友离别的可悲，所以就哀伤欲绝，愁肠寸断了。“伤离”句一语双关，既含和朋友离别而断肠，又含跟梅花离别而断肠，这就更加蕴蓄隽永。
“为谁成早秀？不待作年芳。”，在这里表达了他对梅花的悲痛，这种悲痛正是对自身遭遇的悲痛。联系到诗人很早就以文才著名，所以受到王茂元的赏识，请他到幕府里去，把女儿嫁给他。王茂元属于李德裕党，这就触怒了牛僧孺党。在牛党得势时，他就受到排斥，不能够进入朝廷，贡献他的才学，这正像梅花未能等到春的到来而过早开放一样。这一结，就把自伤身世的感情同开头呼应，加强了全篇的感情力量。咏物诗的最高境界是“写气图貌，既随物以宛转；属采附声，亦与心而徘徊”。意思是依照事物的形貌来描绘，委婉地再现其形象；同时，也曲折地传达出内心的感情。这首诗正是这样。梅花是一定时空中盛开的梅花，移用别处不得。与之同时，又将诗人的身世从侧面描绘出来。两者融合得纹丝合缝，看不出一点拼凑的痕迹，是作者深厚功力的表现。
这首诗可分前后二段，前十一句为前段，先作巧构形似之言，摹写李花的色白和茂盛状，再用夸饰手法写夜中的李花，而后写朝阳初照花林的景致，其体物入微，发前人所未发，是描写客观景物的笔力展现；后八句为后段，写自己感到赏花心情已远不如少年时代，李花盛开，自己却与张署同谪江陵，同悲流落，可知自贬阳山以来，政治上的失意始终笼罩在韩愈心头。这首诗写得奇丽精妙，体物入微；全诗情寓物中，物因情见。
前十一句，极写李林繁花之盛，景象之奇。韩愈大概早就领略过李花明黑夜的奇景，夜游李林不为无因。所游似一处果园，有桃李等果树林，然而夜间因红色反光微弱，洁白之色反光强烈，故“花不见桃惟见李”。接着大笔“等闲平地起波澜”极力挥洒，李林之神光被描摹得气势非凡，压倒一切。凿空乱道得理直气壮，涵盖时空远近动静虚实大小，硬语盘空。“风揉雨练雪羞比，波涛翻空杳无涣”说风雨压李花不倒，其洁白超过白雪，李林耀眼白涛腾空盖地无边无际。“君知此处花何似？”句后有删节，故无下句。
“白花倒烛天夜明”至“照耀万树繁如堆”六句，并未回答“花何似”问题，而是接前“波涛翻空”写李林繁花的气势。李花照耀压倒一切，如同天已破晓，群鸡惊鸣，官吏们纷纷起床。太阳升起，霞光万道，使人眼乱魂迷，这里没有说这是阳光还是李花的神光，把所有的树林都照耀得明亮奇异如玉山堆垛。
李花夜明诚属奇景，然而韩愈尽其诗笔夸饰描写，真实目的显然已非在写李花，而是另有感兴寄托。韩愈素来对李花另眼相看，其诗集中另有《李花二首》，其中第二首也写到月李交辉“明月暂入都交加”的奇景，发挥却在诗后半写到了“玉皇家”的席上，皇家酒宴韩未肯一顾，因为李花的神韵盘踞肝肠，“清寒莹骨肝胆醒，一生思虑无由加”。谜底揭开，“君知此处花何似？”写李花即是写自己，自己的灵魂和人生操守就正像“清寒”两句诗所描写的那样。韩愈对照亮黑夜的李花屡动深情原因就在这里。
描摹歌颂夜李，对自己是一种寄托和勉励，更是磨难时期的有力鞭策。诗末八句的后段所写感兴就较直白，要向蔑视黑夜大放异彩的李花汲取精神力量，永葆清醒莹彻的肝胆。
这首诗写得奇丽精妙，体物入微，发前人未得之秘。诗歌前段着力描摹李花的情状，刻画从黑夜到清晨之间李花的物色变化，写得绚丽多姿，令人魂迷眼乱；后段借花致慨，百感交集。全诗情寓物中，物因情见，堪称咏物佳作。