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。
首联“潭州官舍暮楼空，今古无端入望中”，“空”字传神，诗人身居潭州官舍，暮色中独登空楼，远眺之中，古今多少事一起涌上心头。“今古无端入望中”，已暗示明为吊古，实为伤今。陆昆曾谓“言之所及在古，心之所伤在今，故曰今古无端”，颇能道出诗人用意及构思特点。
颔联“湘泪浅深滋竹色，楚歌重叠怨兰丛”，浅深与重迭，为反义连用词与同义连用词相对，竹色与兰丛，草木名相对。望“竹色”而怀“湘泪”，借二妃事而哭武宗；见“兰丛”而怀“楚歌”，借屈原事而刺宣宗、白敏中。所谓“怨兰丛”，就是怨排斥异己，贬逐会昌有功旧臣的白敏中、令狐绚辈。
颈联“陶公战舰空滩雨，贾傅承尘破庙风”，上句借陶侃暗寓会昌有功之将帅之遭冷遇，下句则以贾谊长沙事暗寓会昌有功文臣之遭贬斥。李德裕的功高陶侃，规划同于贾谊，却被罢斥，引起诗人无限感慨。
尾联“目断故园人不至，松醪一醉与谁同”联与首联照应，进一步表现自己的孤寂的情怀，慨叹世无知音，无人了解自己的心意，抒发自己身世凄凉的怨愤。
这首诗用典使文辞妍丽，声调和谐，对仗工整，结构谨严，而增加外形之美，与丰富之内涵。如陶公句，借当年陶侃之战功显赫，以暗讽当今之摒弃贤能。贾傅句，借贾谊祠中之蛛网尘封，风雨侵凌景象，而寓人才埋没之感，又切合潭州之地，典中情景，与诗人当时之情景，融成一体。
