1. Allegro con brio:Toto je prvá časť a je vo forme sonáty-allegro. Začína sa živou a energickou témou v klavíri, po ktorej nasleduje violončelo, ktoré predstavuje druhú, lyrickejšiu tému. Vývojová časť je rozsiahla a rekapitulácia prináša obe témy vzrušujúcim a víťazným spôsobom.
2. Adagio con variazioni:Toto je druhá časť a pozostáva z témy a piatich variácií. Témou je jednoduchá a krásna melódia predstavená violončelom a každá variácia skúma rôzne aspekty témy. Variácie ukazujú Beethovenovo majstrovstvo v kontrapunkte, harmónii a melodickej invencii.
3. Allegro:Tretia časť je scherzo a poskytuje kontrast k pomalšej a lyrickejšej druhej časti. Je v trojmetrovom a má hravý a energický charakter. Stredná časť obsahuje kontrastnú trojitú časť v kontrastnej tónine.
4. Allegro:Toto je štvrtá a posledná časť. Je vo forme ronda, s hlavnou témou, ktorá sa strieda s kontrastnými epizódami. Hlavnou témou je energická a hnacia, zatiaľ čo epizódy poskytujú momenty kontrastu a lyrického výrazu. Pohyb končí brilantnou a virtuóznou codou.
Celkovo je Sonáta pre violončelo a klavír D dur významným a obľúbeným dielom v violončelovom repertoári. Predstavuje Beethovenovu genialitu v melódii, harmónii a formálnej štruktúre a je považovaná za jednu z najväčších violončelových sonát, aké boli kedy napísané.