Bản sonata chứa đựng những ý tưởng ảo diệu không thường thấy ở những bản Sonate khác, đặc biệt là phần cuối cùng là một phần rất khó sáng tác, vì thế đây là một bản sonata có kiểu nhịp độ và định thể không chính thống (vào thời điểm bấy giờ các bản sonata thường bắt đầu với tiết điệu nhanh). Nhưng bản Sonata ánh trăng lại bắt đầu với thể Adagio, phần giữa với Allegretto, phần cuối cùng cực kì nhanh:

1. Adagio (cung Đô thăng thứ)
2. Allegretto (cung Rê giáng trưởng)
3. Presto agitato (cung Đô thăng thứ)