일반적인 바이올린 협주곡은 오케스트라가 먼저 제1, 2 주제를 연주한 다음 바이올린이 그것을 받아서 주제를 연주하게 되는 형식인데 비해서 이 곡에서는 오케스트라의 짧은 서주에 이어 바로 바이올린이 제1주제를 연주하게 된다. 가장 널리 알려져 있는 제1악장은 바이올린의 화려한 기교와 오케스트라의 장쾌함이 절묘하게 어울린 소타나 형식의 악장으로 서주에서 시작되는 주제 부분이 카덴짜(즉흥 연주부분)와 서로 밀고 당기며 계속해서 반복되다가 마지막에 절정에 이르게 되면 숨가쁘게 전개되는 바이올린과 오케스트라의 연주들이 정말 눈부신 감동을 느끼게 한다. 가슴속이 서늘할 정도로 장쾌함이 밀려와서 문득 정신을 가다듬으면 바로 1악장의 연주가 끝이 난다.

슬라브적 애수 어린 선율이 너무나도 아름다운 악장이다. '칸쪼네타(Canzonetta)'로 되어있는 A-B-A의 3부 형식인데, '칸쪼네타'는 이탈리아의 포퓰러송을 뜻하는 칸초네(canzone)의 축소형으로 주로 16~17세기에 유행했던 가벼운 기분의 작은 가곡작품을 뜻하는 말로, 그냥 '작은 노래' 라고 하면 된다.

흐느끼듯 아름답고 애수어린 멜로디가 곡전체를 지배하며 깊은 감동을 자아내는데, 듣는 이들로 하여금 절로 황홀한 매력에 빠지게 하는 이 2악장은 차이코프스키만의 매우 슬라브적인 정서가 풍부하게 나타나는 선율이라고 평가된다. 특히 이 곡은 명확히 끝나는 부분이 없이 첼로 등 현악기들의 저음을 바탕으로 혼(Horn)과 함께 애절함을 장식하다 끝난 것 같지도 않게 연기처럼 사라지고 만다. 이어서 깜짝 놀랄만큼 강렬한 음량이 터지면서 곧바로 열광적인 3악장 연주와 연결된다.

화려하고 여유로운 소나타형식의 악장이다. 2악장에서 이어진 곡은 깜짝 놀라게 할 만큼 갑자기 분위기가 바뀌면서 열광적인 리듬의 축제로 변하게 된다. 중간 부분에서 클라리넷, 바이올린 등의 선율로 잠시 우수어린 연주가 이어지다가 제시부의 첫선율이 다시 나타나기를 되풀이 하면서 점점 열기를 고조시켜 나간 후 마지막에 환희에 넘치는 바이올린과 오케스트라의 총연주로 화려한 대미를 장식한다.

서주부터 부드럽고도 우아한 곡선같이 바이올린이 연주되면서 화려한 선율에 의한 순수한 아름다움과 발랄한 정서가 가미되어 그윽한 향기를 내뿜는다. 이 곡이 최고의 명곡으로 인정 받는 이유가 바로 1악장에 있다고 해도 과언이 아니다. 작곡 당시의 멘델스존의 악상 표시에는 정열적인 연주로 요구되어 있었다고 하는데, 현재는 우리들이 익히 감상하고 있는 대로 실제로는 우아한 분위기로 연주되고 있다.

현악기의 화음을 타고 먼저 제2소절부터 독주 바이올린이 제1주제인 일말의 우수가 감도는 멜로디를 연주한다. 이에 이어서 독주악기가 화려한 기교를 과시하면 전 관현악이 다시 힘차게 제1주제를 노래한다. 우아한 느낌의 제2주제는 오보에와 바이올린의 화음을 따라 목관악기(클라리넷과 플루우트)의 앙상블로 아주 여리게 이어진다.

전개부에서는 주로 제 1주제가 활약하며, 멘델스존 자작의 카덴짜가 연주되는데, 이와같이 전개부와 재현부 사이에 카덴짜를 삽입한 것은 그 당시로서는 매우 희귀한 일이었다고 한다. 카덴짜에 뒤따르는 재현부에서는 독주 바이올린이 아르페지오를 연주하는 동안 플루우트와 클라리넷의 선율을 타고 제1주제가 다시 나타난다. 이는 최약주(pp)에서 전 관현악의 최강주(ff)로 이어지고 이어 코다로 들어간다. 이 코다는 매우 긴데, 특히 여기에서는 독주 바이올린이 종횡무진 눈부신 활약을 보여주며 템포도 점점 빨라져서 정열적인 끝맺음을 하고 있다.

경건하고도 종교적인 분위기를 자아낸다. 아름답고 맑은 선율이 서정적으로 연주되는데 중반부에서 약간의 긴장국면이 조성되다가 어느새 다시, 한여름 밤 별빛을 타고 불어오는 신선한 바람 같은 곱디고운 선율로 돌아 와 있음을 깨닫게 된다. 마치 멘델스존의 음악적 혼이 고스란히 드러나 보이는 듯한 부분이며 들으면 들을수록 새로운 감동을 주는 악장이다.

제1악장의 끝에서부터 계속해서 울리는 파곳의 선율을 깔고 지극히 우아하게 주제가 노래된다. 이 부분은 화려하고 아름답기로 유명한 멘델스존의 곡 중에서도 특히 가장 아름다운 곡으로 꼽히고 있다. 관현악은 독주 바이올린에 반주만을 하는 정도로 간간히 이어지다가 중간부에 이르러서 한 번 장중하게 울린다. 그런 뒤 독주 바이올린이 이를 다시 받아서 채색하면서 변주로 이끌어 가며, 마지막 부분에 이르면 다시 바이올린이 최초의 주제를 은은히 반복하는데 이 때에 그 동안 조용하던 관현악이 비로소 약간의 활기를 띄운다.

1악장처럼 우아하게 시작하다가 다시 분위기를 바꾸어 관현악의 반주 위에서 바이올린이 강렬하고도 화려하게 약동을 하면서 대미를 장식하게 된다.

소나타형식을 취하고 있는 이 악장은 바이올린이 경쾌한 리듬을 타고 정열적으로 박력있게 진행되는, 그야말로 바이올린 음악의 걸작이라 할 수 있는 악장이다. 처음에는 14소절의 서주가 붙어있는데 이는 제2악장 중간부 주제에 바탕을 둔 것으로 제2악장과 제3악장과의 강렬한 대조를 교묘하게 이곳에서 완화시켜주고 있다.

주부에서는 최강주(ff)의 관악기와 팀파니가 지금까지의 조용함을 깨뜨리며, 독주 바이올린은 그 사이를 누비면서 제1주제 모두(冒頭)의 동기를 4번 반복한 후, 발랄하게 제1주제를 연주하기 시작한다. 이 주제는 점점 경쾌하게 취급되며 빛나는 기교적인 경과악구를 거쳐 제2주제가 B장조에서 관현악의 강주(ff)로 힘차게 나타난다.

전개부는 독주 바이올린에 의한 제 1주제로서 시작된 뒤, 이어서 전연 새롭고 장중한 주제가 이에 이어서 연주된다. 이에 대해 관현악은 제1주제의 부분동기를 계속 연주한 다음 자리를 바꾸어 독주 바이올린이 제1주제의 부분동기를 연주하게 된다. 재현부에서는 제1,2주제가 함께 E장조로 나타나고, 코다는 극히 화려하며 독주 바이올린이 홀로 긴 트릴을 낸 뒤, 갑자기 활기있고 힘찬 트레몰로를 연주하면서 전 관현악을 동원하여 곡을 끝낸다.