这是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻，表达自己为国尽忠，不怕牺牲的意愿和坚守高洁情操的决心。
作为咏物诗，若只是事物的机械实录而不寄寓作者的深意，那就没有多大价值。这首诗的价值就在于处处以石灰自喻，咏石灰即是咏自己磊落的襟怀和崇高的人格。
首句“千锤万凿出深山”是形容开采石灰石很不容易。次句“烈火焚烧若等闲”。“烈火焚烧”，当然是指烧炼石灰石。加“若等闲”三字，又使人感到不仅是在写烧炼石灰石，它似乎还象征着志士仁人无论面临着怎样严峻的考验，都从容不迫，视若等闲。第三句“粉骨碎身浑不怕”。“粉身碎骨”极形象地写出将石灰石烧成石灰粉，而“全不怕”三字又使我们联想到其中可能寓有不怕牺牲的精神。至于最后一句“要留清白在人间”，更是作者在直抒情怀，立志要做纯洁清白的人。
于谦为官廉洁正直，曾平反冤狱，救灾赈荒，深受百姓爱戴。明英宗时，瓦剌入侵，明英宗被俘。于谦议立明景帝，亲自率兵固守北京，击退瓦剌，使人民免遭蒙古贵族再次野蛮统治。但英宗复辟后却以“谋逆罪”诬杀了这位民族英雄。这首《石灰吟》可以说是于谦生平和人格的真实写照。
这首诗作者采用乐府旧题写作，充分反映途中的艰辛情状和胸间的忠愤，慷慨悲凉。《文选》李善注，这首诗以四句为一解，合九解成一篇。
首解四句写登程。下笔就写“朝发”、“暮宿”，是记实，也见出受命北去时行程的迅急：早晨刚出都城北门——广莫门，日暮已到了大河之北、丹水的发源地——丹水山，进入并州境内。这里，诗人用夸张笔法渲染出行色的匆忙，也透露了他急于赴国难的心情。接着写出自己两手所持的是像古代繁弱、龙渊那样的名弓宝剑；而“弯”（开弓）、“挥”两个富动态性的词，既说明他是行进在“胡寇塞路”的险境之中，随时都需要用武，也足以显现出作者一往无前的英武气概。
次解写恋阙心情。作者年轻时（作诗时也只三十六岁）正处西晋初期的安定阶段，在繁华的洛阳城里，他也曾有过诗酒从容、文友会聚的一段优游生活。洛阳城里巍峨的宫阙，是过去国家安定隆盛的标志，也是他前阶段优游生活的见证。自经变乱，现在已到了“国已不国”的地步。往事成尘，归来无日。这使他心情上不能不有所留恋，在行动上也就表现为“顾瞻”长“望”。望中最瞩目的是宫阙，是“俯仰御飞轩”。这句意思应是说，宫中廊宇高低，远望宛如急行中车辆的起伏。作者心目中，这时已经把静态中的宫中廊宇和身边行进中车辆的动态混而为一了。抚今思昔，不自禁“据鞍长叹息，泪下如流泉”。
三解写途中小憩。京都已落在遥远的后方，现在系马、解鞍的所在是荒寂的高山头、长松下，入耳的只有秋末的烈烈悲风和泠泠涧流的声响。这四句用了音韵谐协的偶句，着力烘染出一幅秋山穷旅图。
四解写小憩中的心情。与熟悉的京都和那里的人挥手长辞了，黯然无言，惟余哽咽。甚至空中的浮云也凝定不流，飞鸟也回旋不去。耳目所接，竟如天地万物都在助人兴悲。后两句写境，却更增强情的抒发。
五解继写一时心中所想。这时心头萦绕不去的是离家日远，前路茫茫，境地险恶，存亡未卜。在这穷荒山林中，慷慨激昂，也是徒然，只有抱膝独坐，思绪紊乱，五内如焚。这是作者胸怀、心情的真实表白。
六解写当前困境。身处穷林，惟与麋鹿、猿猴为伍。资粮乏绝，无以充饥。看看麋鹿、猿猴还有野草、山果果腹，可以游戏自得，实在令人自叹不如。经此映衬，愈见出人的困窘不堪。这解和四解一样，都叠用两个“我”字，产生了对面倾诉的亲切感。
七解写困境中的自慰、自奋。作者深知重任在身，不容徬徨，终于重提辔缰，号召部下继续前行；同时，也在绝岩中，聊自吟咏舒啸，稍畅胸怀。他的重行振作，是由于在所承受的传统思想中找到了若干支撑力量：自己当前的处境，正是古人也曾慨叹的“世衰道微”的时世；孔子在陈绝粮，就曾对弟子子路说过“君子固穷”的话，何况是我辈。他精神上终于获得了宽解。
八解是在自慰、自奋之余，又作转折，写出内心的隐忧：历史上曾有过李陵对匈奴以少击众，最后势穷力屈，过期不得归来，被迫降敌的事。李陵在降敌前也是尽忠竭力了，降敌后亦常怀归志，但汉武帝却不予谅解，反而杀了他的母弟妻子。现在朝廷多事，不暇外顾，自己孤悬一方，后援难继，困窘之情亦与李陵相去不远，不能不对未来抱忧兴叹。
九解是全篇的结尾，也是乐府常见的结束形式。但在此篇，却不是单纯的套用。从上文所写，可见作者前途艰危正多，路也正长，有如他所要歌唱的曲子一样悲而且长。哀怨深沉，实在不忍、也无心重陈了。重陈，只是使自己、也使听者心伤而已。
全诗风格悲壮，语调苍凉，感情真挚，用语简练，鲜明坚定地表达了自己的报国之志。全篇九解，一气贯注；逐解换韵，声情激越。既多侧面地表现了辞家赴难、身处穷窘、忠愤填膺的作者的完整形象，也真实地反映他所处的时乱世危、朝廷不振、凶荒满目的现实环境，有着史的价值。全诗辞旨愀怆悲壮，千载之下，感人犹深。