1. Allegro con brio:Tämä on ensimmäinen osa ja se on sonaatti-allegro-muodossa. Se alkaa elävällä ja energisellä teemalla pianossa, jonka jälkeen sello esittää toisen, lyyrisemmän teeman. Kehitysosio on laaja, ja yhteenveto tuo molemmat teemat takaisin jännittävällä ja voitokkaalla tavalla.
2. Adagio con variazioni:Tämä on toinen osa ja koostuu teemasta ja viidestä muunnelmasta. Teema on yksinkertainen ja kaunis sellon esittelemä melodia, ja jokainen muunnelma tutkii teeman eri puolia. Variaatioissa näkyy Beethovenin kontrapointin, harmonian ja melodisen keksinnön hallinta.
3. Allegro:Kolmas osa on scherzo, ja se tarjoaa kontrastia hitaampaan ja lyyrisempään toiseen osaan. Se on kolminkertainen ja siinä on leikkisä ja energinen luonne. Keskiosassa on kontrastivärinen kolmioosa kontrastivärisävyssä.
4. Allegro:Tämä on neljäs ja viimeinen osa. Se on rondo-muodossa, jonka pääteema vuorottelee vastakkaisten jaksojen kanssa. Pääteema on energinen ja ajava, kun taas jaksot tarjoavat kontrastin ja lyyrisen ilmaisun hetkiä. Osa päättyy loistavaan ja virtuoosiseen koodaan.
Kaiken kaikkiaan Sonaatti sellolle ja pianolle D-duuri on merkittävä ja rakastettu teos selloohjelmistossa. Se esittelee Beethovenin neroutta melodiassa, harmoniassa ja muodollisessa rakenteessa, ja sitä pidetään yhtenä suurimmista koskaan kirjoitetuista sellosonaateista.