《乡愁》的曲式结构为 单二三部曲式，主调为C小调，慢板，深情地，2/4拍。全曲共分四段，前三段旋律相同，最后一段达到高潮，之后又回到音乐主题，最后在高八度的尾声中结束全曲。这首作品在旋律、力度、速度和节奏上都能与诗歌完美融合，采用小调式进行，无转调，速度为中速稍快，用叙说的情感演唱。
此外，《乡愁》在结构上寓变化于统一，节与节、句与句之间均衡对称，但整齐中又有参差，长句与短句相互变化错落，体现了自由诗的特点。同一位置上的词的重复和叠词的运用，在音乐上造成一种回环往复的旋律，给全诗营造了一种低回怅惘的氛围。
综合来看，《乡愁》通过单二三部曲式的结构和音乐与诗歌的完美结合，抒发了诗人深沉的思乡之情和对家国的普遍情感。
