诗歌描绘了富春江沿途山明水秀的动人景色，犹如一幅充满诗情画意的山水画。语言清晰明朗，比喻贴切生动。 斜阳下，一只篷船驶行在富春江中，两岸景色吸引了坐在船中的诗人。他不禁推开船篷，想使两岸景色尽收眼底。富春江山水最鲜明的特点是一片青翠碧绿：两岸山峦林木茂密；江中绿水涟漪。这里简直无处不绿，使作者感到这一片翠色正在紧紧地追随着他，甚至似乎涌上了船头。这两句诗清新而活泼，写出了富春江山水活的生命。
全诗大体分两层笔墨。前八句，着重在描写南涧时所见景物。时方深秋，诗人独自来到南涧游览。涧中寂寞，仿佛秋天的肃杀之气独聚于此。虽日当正午，而秋风阵阵，林影稀疏，仍给人以萧瑟之感。诗人初到时若有所得，忘却了疲劳。但忽闻失侣之禽鸣于幽谷，眼见涧中水藻在波面上荡漾，却引起了无穷联想。诗的后八句，便着重抒写诗人由联想而产生的感慨。诗人自述迁谪离京以来，神情恍惚，怀人不见而有泪空垂。人孤则易为感伤，政治上一失意，便动辄得咎。如今处境索寞，竟成何事？于此徘徊，亦只自知。以后谁再迁谪来此，也许会理解这种心情。诗人因参加王叔文政治集团而遭受贬谪，使他感到忧伤愤懑，而南涧之游，本是解人烦闷的乐事，然所见景物，却又偏偏勾引起他的苦闷和烦恼。所以苏轼认为“柳子厚南迁后诗，清劲纡徐，大率类此”（《东坡题跋》卷二《书柳子厚南涧诗》）。这是道出了柳宗元贬后所作诗歌在思想内容方面的基本特色的。
清人何焯在所著《义门读书记》中，也曾对此诗作过较好的分析。他说：“‘秋气集南涧’，万感俱集，忽不自禁。发端有力。‘羁禽响幽谷’一联，似缘上‘风’字，直书即目，其实乃兴中之比也。羁禽哀鸣者，友声不可求，而断迁乔之望也，起下‘怀人’句。寒藻独舞者，潜鱼不能依，而乖得性之乐也，起下‘去国’句。”他这种看法，既注意到了诗人在诗歌中所反映的思想情绪，又注意到了这种思想情绪在诗歌结构安排上的内在联系，是符合作品本身的实际的。“秋气集南涧”一句，虽是写景，点出时令，一个“集”字便用得颇有深意。悲凉萧瑟的“秋气”怎么能独聚于南涧呢？这自然是诗人主观的感受，在这样的时令和气氛中，诗人“独游”到此，自然会“万感俱集”，不可抑止。他满腔忧郁的情怀，便一齐从这里开始倾泻出来。诗人由“秋气”进而写到秋风萧瑟，林影参差，引出“羁禽响幽谷”一联。诗人描绘山鸟惊飞独往，秋萍飘浮不定，不正使人仿佛看到诗人在溪涧深处踯躅徬徨、凄婉哀伤的身影吗？这“羁禽”二句，虽然是直书见闻，“其实乃兴中之比”，开下文着重抒写感慨的张本。诗人以“羁禽”在“幽谷”中哀鸣，欲求友声而不可得，比之为对重返朝廷之无望，因而使他要“怀人泪空垂”了。这诗写得平淡简朴，而细细体会，蕴味深长，“平淡有思致”。苏轼称赞此诗“妙绝古今”，“熟视有奇趣”，道出了它的艺术特色。
道教的神话常常会激超诗人的丰富想象，仿佛道士们过的也是神仙生活，也能摆脱人世间的种种限制，享受神仙的超脱和自由，以满足他们向往自由的心理和愿望。这首诗的基本内容就是这样。
“元丹丘，爱神仙。”正因为元丹丘喜好神仙之术，所以他才长期在嵩山修炼。下三句就是他常年在嵩山中求仙学道的夸张描写：“朝饮颍川之清流，暮还嵩岑之紫烟，三十六峰常周旋。”诗中把元丹丘长期在嵩山的活动浪漫化，夸张地说成是一天之内的活动，仿佛他已成仙得道，有了神仙飞腾之术。早上，他还在清清的颍川边饮水，晚上就出现在紫烟缭绕的嵩山峰顶，在嵩山三十六峰的绝顶灿列处都有元丹丘的踪迹。嵩山在今河南登封，是五岳之一的中岳。唐时这里是道教最盛的地方。著名的道教胜地嵩阳观和中岳庙就在这里。嵩山有太室、少室二山，二山各有三十六峰，共计七十二峰。大概在唐时嵩山有名字的只有三十六峰，后来愈来愈多，但三十六峰也只是一个约数，言其多而已。
下面诗中着重写元丹丘的神通：“长周旋，蹑星虹。身骑飞龙耳生风。横河跨海与天通。”以上诗句意即脚踏星虹，身骑飞龙，速度之快，星驰电闪，只觉得两耳生风。可以横跨江河，飞越大海，在天空自由邀游，一直通向神话中的天国。这与屈原《离骚》中的乘飞龙遨游天国是同一寓意，即借飞升以向往自由，借游仙以寄托理想。
诗的最后一句说。“我知尔游心无穷。”《文苑英华》“游心”作“心游”，意思就更为明显。原来“蹑星虹”、“乘飞龙”，“横河跨海”的无穷之游，都只是“心游”而已。这一切都是诗人想象中的产物。并非真实。原来只是精神上的一番自由和逍遥之游。这与庄子“游心”（《庄子·则阳》：“知游心于无穷。”）的精神遨游是完全一致的。
此诗赞扬元丹丘爱神仙。“爱神仙”是全诗之眼。诗中故意把元丹丘写成一个能骑龙升天、横河跨海的神仙，表达了诗人对老友的美好祝愿，也是对老友的戏谑。李白真心希望元丹丘像神仙一样的自由快活，当然这也是李白自己的愿望。诗是歌谣体，用三、三、七的句式，使诗句更加活泼，富有变化。诗的前半首和后半首结构重叠，有一种长短相间，循环复沓的音乐美。后半首的首句与前半首的来句还用顶针格的修辞手法，使前后段自然衔接，天衣无缝。此诗有语言明白如话，自然天成的民歌风味，读起来朗朗上口。由此可见，李白在学民歌方面是下了一番功夫的，此诗就是他学习民歌的优秀结晶。