帕格尼尼主题狂想曲的曲式结构比一般变奏曲更丰富和复杂。首先，音乐的发展并不局限于帕格尼尼的一个主题， 作者在这首作品的若干段变奏中，其中的第七、第十、第二十四变奏都引入他所偏爱的中世纪教会歌调《末日经》；此外，这变奏曲的结构还兼具大型器乐套曲的特点——它的主题和二十四次变奏很明显地可以分成三组，相当于套曲的三个乐章，前后两组都是戏剧性情绪的体现，当中一组明朗而抒情，可以说是对幸福的一种幻想，也可以说是在激烈的生活漩涡中对幸福的过去的回忆。
换句话说，这首作品由两组对比的形象构成，一个是阴暗的色彩占优势，它的一系列变奏]描绘出越来越令人惊心动魄的景象，特别是当《末日经》的主题进入时更是如此。另一个则是诗意的抒情形象，它在前面的阴暗色彩的强烈对照之下，显得更加感人。
这首为钢琴与乐队而作的狂想曲共24段变奏；序曲为活泼的快板，24段分别为：
Introduction: Allegro vivace
引子 活泼的快板
Variation I:(Precedente)
第1变奏 速度同上，乐队单纯的节奏，小提琴表现主题
Tema: L'istesso tempo
主题 速度相同
Variation II: L'istesso tempo
第2变奏 速度相同，在圆号、长号伴奏下，钢琴表现主题
Variation III:L'istesso tempo
第3变奏 速度相同，小提琴、长笛交互奏16分音符音型主题片断，钢琴奏对位
Variation IV: Piu vivo
第4变奏 活泼的，钢琴表现主题，木管与弦乐表现片断
Variation V: Tempo Precedente
第5变奏 如前速，钢琴强有力变奏，弦乐与木管断奏伴奏
Variation VI: L'istesso tempo
第6变奏 速度相同，钢琴以华彩技巧奏主题变奏，英国管优美的加入两次主题片断
Variation VII:Meno mosso, atempo moderato
第7变奏 不太快的中板，钢琴奏《末日经》旋律，低音管、大提琴、低音提琴表现主题
Variation VIII: Tempo I
第8变奏 原速度，钢琴断奏主题
Variation IX: L'istesso tempo
第9变奏 原速度，乐队以三连音符伴奏，钢琴穿梭于伴奏之间
Variation X: Poco marcato
第10变奏 稍有力的，钢琴再度出现《末日经》旋律，乐队奏主题片断，相互呼应
Variation XI: Moderato
第11变奏 中板，钢琴以华彩表现主题，竖琴滑奏
Variation XII: Tempo di minuetto
第12变奏 小步舞曲节奏，以木管表现为主
Variation XIII: Allegro
第13变奏 快板，乐队奏主题，钢琴奏出和弦
Variation XIV: L'istesso tempo
第14变奏 原速度，先乐队后钢琴进行强有力的进行曲格式变奏
Variation XV: Piu vivo scherzando
第15变奏 钢琴更多活泼谐谑的变奏，并加入弦乐和木管
Variation XVI: Allegretto
第16变奏 小快板，双簧管奏优美的旋律，钢琴奏主题片断
Variation XVII: (Alletretto)
第17变奏 在乐队背景上钢琴作自由变奏
Variation XVIII: Andante cantabile
第18变奏 如歌的行板，钢琴加入弦乐和木管。这是动机的抒情形式，它既显露出技巧上的才华，又以动人的忧郁曲调扣入心弦。象作者的早期钢琴作品一样，这一变奏开始时完全是一支平和、明朗的抒情旋律，但随后激烈地发展为热情和有感奋力量的歌曲；这里，同样使人想到意大利的民间曲调，但就其总的特性看则可以叫做夜曲或者船歌。
Variation XIX: A tempo vivace
第19变奏 原速度，在弦乐断奏上，钢琴奏三连音符
Variation XX: Un poco piu vivo
第20变奏 稍活泼，在小提琴细致音型上钢琴奏主题变奏
Variation XXI: Un poco piu vivo
第21变奏 钢琴以断奏奏三连音符
Variation XXII: Un poco piu vivo(Alla breve)
第22变奏 进行曲风格始，乐队出现主题片断，钢琴奏和弦，变为三连音符音群。乐队再出现主题片断，钢琴装饰
Variation XXIII: L'istesso tempo
第23变奏 原速，钢琴奏主题，乐队承接后钢琴奏华彩
Variation XXIV: A tempo un poco meno mosso
第24变奏 更活泼、华丽的到达顶峰后，乐队奏《末日经》，钢琴奏主题而结束
