《观沧海》这首诗，前六句写的是实景,而后四句则是曹操的想象,最后两句跟本诗原文没有直接关系。这首诗不但通篇写景，且独具一格，堪称中国山水诗的最早佳作，特别受到文学史家的厚爱。这首诗写秋天的大海，能够一洗悲秋的感伤情调，写得沉雄健爽，气象壮阔，这与曹操的气度、品格乃至美学情趣都是紧密相关的。 在这首诗中，情景紧密相连。作者通过写沧海，表达了他统一中国建功立业的抱负。这种感情在诗中并没有直接表露，而是把它蕴藏在对景物的描写当中来抒发情感，寓情于景中，句句写景，又是句句抒情。“水何”六句虽然是在描绘生机勃勃的大海风光，实际上在歌颂祖国壮丽的山河，透露出作者热爱祖国的感情。目睹祖国山河壮丽的景色，更加激起了诗人要统一祖国的强烈愿望。于是借助丰富的想象，来充分表达这种愿望。作者以沧海自比，通过写大海吞吐宇宙的气势，来表现诗人自己宽广的胸怀和豪迈的气魄，感情奔放，却很含蓄。“日月”四句是写景的高潮，也是作者感情发展的高潮。宋人敖陶孙说曹诗“如幽燕老将，气韵沉雄”。《观沧海》这首诗意境开阔，气势雄浑，这与一个雄心勃勃的政治家和军事家的风度是一致的，真是使人读其诗如见其人。
建安十二年（207），曹操率领大军征伐当时东北方的大患乌桓。这是曹操统一北方大业中的一次重要战争。远征途中，他写下了乐府歌辞《步出夏门行》（属于《相和歌·瑟调曲》）。这一组诗包括五个部分，开头为“艳”辞，即序诗，以下各篇分别取诗句命名，依次为《观沧海》、《冬十月》、《河朔寒》（亦作《土不同》）、《龟虽寿》。从音乐曲调上说，五个部分是一个整体，从歌词内容上看，四篇则可以独立成篇。
首二句“东临碣石，以观沧海”，写诗人于挥师北伐之际来到碣石山下，登高观海。碣石山原位于今河北省乐亭县西南（一说在今河北省昌黎县西北），汉时还在陆上，面对着渤海，六朝时由于地质变动，沉于海中。诗人登上碣石山，俯视大海，只见的：“水何澹澹，山岛竦峙”。澹澹，水波动荡。竦峙，岛屿高耸的样子。诗人登高远眺，举目所及只见一望无垠的大海波摇浪涌，海中的岛屿高高矗立。这是多么辽阔、多么壮观的景象！在历史上，秦始皇、汉武帝都曾东巡至此，刻石观海。如今诗人站在秦皇、汉武游踪所到之处，居高临下，望着水天相连的苍茫大海和海中高耸的岛屿，想到中原地区已经平定，北伐乌桓也已取得决定性胜利，北方统一即将实现，心情该是何等激奋！这时，诗人的目光注视着海上的岛屿，眼前是一派生机盎然的景象：“树木丛生，百草丰茂。秋风萧瑟，洪波涌起。”树木百草，生长十分繁茂，一阵萧瑟的秋风吹过，海面上涌起滚滚的波涛。尽管萧瑟的秋风给人以悲凉萧杀之感，但是疾风劲草，方显其英雄本色；洪波汹涌，愈见其生命不息！这是对自然环境的真实描绘，也是诗人主观感受的具体写照。曹操在取得一连串的战争胜利之后，他觉得自己的雄图伟业犹如这树木百卉一样，生机勃发，也为这洪波涌起的大海，充满生命的活力。以下，诗人又展开其丰富的想象，进一步描绘了大海吞吐日月、包蕴星汉的宏伟气魄和博大胸怀。“日月之行，若出其中；星汉灿烂，若出其里。”日月的运行好像出没于大海的怀抱之中，灿烂的银河群星好像包孕于大海的母腹之内。请看，这就是大海的气魄，大海的胸怀。真是太壮观、太奇伟了。 《观沧海》是一首写景抒情诗。诗人勾画了大海吞吐日月、包蕴万千的壮丽景象，表现了开阔的胸襟，抒发了统一中原建功立业的抱负。虽然其中并无直抒胸臆的感慨之词，但是诵读全诗，仍能令人感到它所深深寄托的诗人的情怀。通过诗人对波涛汹涌、吞吐日月的大海的生动描绘，使我们仿佛看到了曹操奋发进取，立志统一国家的伟大抱负和壮阔胸襟，触摸到了作为一个诗人、政治家、军事家的曹操，在一种典型环境中思想感情的流动。全诗语言质朴，想象丰富，气势磅礴，苍凉悲壮，为历代读者所激赏。沈德潜在《古诗源》中评论此诗“有吞吐宇宙气象”。这是很精当的。
汉代乐府诗一般无标题，“观沧海”这个题目是后人加的。乐府诗原来是可以歌唱的，诗的最后两句“幸甚至哉！歌以咏志.”是和乐时加的，是诗的附文，跟诗的内容没有联系。