Op.31のうち唯一4楽章構成をとる作品であるが、その中に緩徐楽章は含まれず、中間楽章にスケルツォとメヌエットという2つの舞踏楽章を並べて配置している。

第1楽章 変ホ長調 4分の3拍子 ソナタ形式

II度7和音（ヘ→変ト音の進行からIV度の付加6和音とも解釈できよう）による冒頭は、これまでのソナタの中で最も意表を突く開始であろう。主／属和音以外で開始される例は、他に一切見当たらない。また、開始後まもなくのritardando、フェルマータによる休止とa tempoという急激なテンポ変化は、Op.31の他の2曲（Op.31-1フィナーレとテンペスト・ソナタOp.31-2第1楽章）に共通してみられる手法である。

2小節の音階パッセージによるブリッジを挟み、主題の確保（第10小節～）と推移（第25小節～）を経て、属調（変ロ長調）で副次主題があらわれる。ここでは、4小節の音階パッセージによるブリッジが挿入され、主題の確保（第57小節～）と推移（第64小節～）、そして分散和音によるブリッジを経てコーダ（第77小節～）へと至る。コーダは、属調に終止するとすぐ半音階上行のブリッジを挟んで主要主題の後半の動機が拡大された形であらわれ、主調へとむかう。

（展開部＋再現部）

展開部（第89小節～）は提示部の冒頭を再現するが、増6和音を介してハ短調へむかう。主要主題がハ長調とヘ長調で変奏された後、副次主題の推移とブリッジの動機によるゼクエンツによって変ロ短調、変ホ長調、変イ長調へと転調し、変イ長調のIV度の和音による分散和音が再現部（第137小節～）を準備する。

提示部冒頭とは異なり、ここでは変ホ長調のII度和音を背景として主要主題が再現される（提示部における冒頭和音をII度7和音としたのは、この再現部との対応関係から）。主調での副次主題の再現（第170小節～）において、確保へのブリッジのパッセージが拡大されている。提示部において、属調への終止の後に主調へとむかった部分が契機となって、コーダの拡大がはじまる。というのは、基本的なソナタ形式では、提示部におけるコーダの属調での完全終止が、再現部においてこの部分を主調に置き換えることで、主調に完全終止する仕組みを作っているのにもかかわらず、ベートーヴェンはここに主調へ回帰する音楽を付け加えた。そのため、この再現部において、調性は必然的に下属調へとむかうことになる。主要主題の動機を繰り返しながら転調し、今一度、主調で主題あらわれ、推移の動機によって楽章を閉じる。

第2楽章 変イ長調 4分の2拍子 スケルツォ（ソナタ形式）

2拍子によるスケルツォ楽章で、楽曲構成はソナタ形式によっている。

（提示部）

第2拍の裏拍にsfのアクセントがおかれた主要主題は、この楽章が性格としての「スケルツォ（＝スケルツァンド）」であることを物語っている。主題末尾のpoco ritardandoとa tempoというテンポ変化の中で行われる特徴的な同音連打は、Op.31に共通する、音楽を停滞させる要素の1つとして理解されよう。

主題の確保（第20小節～）、同音連打のリズムと、ユニゾンによる活気溢れるパッセージによる推移（第35小節～）を経て、属調（変ホ長調）で副次主題（第50小節～）があらわれる。副次主題が簡潔に提示されると、確保も推移もなく、短いコーダ（第58小節～）が置かれる。

（展開部＋再現部）

展開部（第64小節～）はヘ長調による主要主題で開始される。推移の動機を挟んで、今度はハ長調で主要主題があらわれるが、すぐに装飾的なパッセージへと移行して再現部（第106小節～）を準備する。この再現部は、第1楽章とは対照的に、両主題を主調で再現して簡潔に楽章を閉じる。

第3楽章 変ホ長調 4分の3拍子 メヌエット

第2楽章が性格的な（舞曲形式によらない）スケルツォであったのに対し、このメヌエットはしっかりと舞曲形式によっている。各部分がリピート記号によって反復され、メヌエット主部もトリオも、前半部分で属調へ転調し、後半部分で主調へ回帰して終止するという単純な調性構造である。

第4楽章 変ホ長調 8分の6拍子 ソナタ形式

タランテラ舞曲風に音型化されたテクスチュアが楽章全体を覆っており、テンペスト・ソナタのフィナーレとの親近性がうかがわれる。

全体は概してソナタ形式よっているが、主題の性格や再現部における調性配分等の点において、その枠組みにはめ込むことは必ずしも適当ではないのかもしれない。

（提示部）

8分音符2つ分のアウフタクトという、珍しい拍節法によって開始され、上声部にあらわれる主要主題のアクセント付けによって、ようやく真の拍節感が得られる仕掛けになっている。タランテラ・リズム（第12小節～）とヘ音（属調の属音）の断続的な連打（第34小節～）による推移の後、属調（変ロ長調）で副次主題（第42小節～）があらわれるが、楽章全体を支配する伴奏音型の中に取り込まれており、ほとんどパッセージ化している。コーダ（第64小節～）は推移のタランテラ・リズムによっており、フェルマータが付された主調の属7和音にたどりつく。

（展開部＋再現部）

展開部（第80小節～）は、まずタランテラ・リズムによって変ト長調へ転じる。これが異名同音の嬰ヘ長調へと読み換えられ、主要主題と推移部の同音連打それぞれのリズム要素が抽出された分散和音によって、ロ短調、ハ短調、変イ長調、変ニ長調へとゼクエンツ風に転調し、ふたたびタランテラ・リズムが回帰する。副次主題部分のパッセージが次々とあらわれ、分散和音の動機が徐々に主要主題の伴奏音型へと変化してゆく。

こうしてむかえた再現部（第174小節～）は、主要主題を再現した後、推移において変ト長調へむかう。副次主題はこの変ト長調で再現され、コーダ（第239小節～）において平行短調の変ホ短調へ道を譲るまで、主調の変ホ長調を匂わせることすらない。この調性配分を、ソナタ形式における独創的なものとみなすか否かは、議論の余地があろう。

このコーダもやはり拡大され、主要主題の動機が高音域と低音域に交互にあらわれる。フェルマータが付された減7和音によって2度にわたって分断されながらも、この動機を執拗に繰り返して楽曲を閉じる。