1. Allegro con brio:Ovo je prvi stavak iu obliku je sonata-allegro. Započinje živahnom i energičnom temom za glasovir, nakon čega slijedi violončelo koje predstavlja drugu, lirskiju temu. Razvojni odjeljak je opsežan, a rekapitulacija vraća obje teme na uzbudljiv i trijumfalan način.
2. Adagio con variazioni:Ovo je drugi stavak i sastoji se od teme i pet varijacija. Tema je jednostavna i lijepa melodija koju uvodi violončelo, a svaka varijacija istražuje različite aspekte teme. Varijacije prikazuju Beethovenovo majstorstvo kontrapunkta, harmonije i melodijske invencije.
3. Allegro:Treći stavak je scherzo i daje kontrast sporijem i liričnijem drugom stavku. U trometru je i razigranog je i energičnog karaktera. Srednji dio ima kontrastni trio dio u kontrastnom ključu.
4. Allegro:Ovo je četvrti i posljednji stavak. U obliku je ronda, s glavnom temom koja se izmjenjuje s kontrastnim epizodama. Glavna tema je energična i pokretačka, dok epizode pružaju trenutke kontrasta i lirskog izražaja. Stavak završava briljantnom i virtuoznom kodom.
Sve u svemu, Sonata za violončelo i klavir u D-duru značajno je i omiljeno djelo u repertoaru violončela. Prikazuje Beethovenov genij u melodiji, harmoniji i formalnoj strukturi i smatra se jednom od najvećih sonata za violončelo ikada napisanih.