Mesečeva sonata ima tri stava, Adagio sostenuto, Allegretto i Presto agitato. Prvi stav je najpoznatiji i napisan je u skraćenoj formi sonate koja je prožeta tugom i čežnjom i kao da najnežnijim šapatom priziva daleku ljubav, iako zna da mu se ona neće odazvati. Tihe i sumorne emocije u Mesečevoj sonati prelaze u snažne i moćne. U početku je moćna i tiha melodija delovala uznemirujuće na publiku, ali je kasnije postala veoma popularna. Ludvig van Betoven se žalio na popularnost sonate svojim savremenicima: "Valjda sam u životu napisao i bolje stvari."
Franc List je okarakterisao Mesečevu sonatu tako što je obeležio drugu sekvencu kao "cvet između dve provalije". Frederik Šopen je bio inspirisan ovom sonatom za pisanje klavirske kompozicije Fantaisie-Impromptu. Bitlsi su svoju pesmu Because, sa albuma Abbey Road zasnovali na glavnim akordima sonate sviranim unazad.
