全诗比兴并用、情景交融，是中国文学史上“悲秋”的名作。
这首诗的主题思想，历史上有两种不同的说法，一谓写“乐极哀来，惊心老至”，一谓“此辞有感秋摇落。系念求仙意， ‘怀佳人’句，一篇之骨”（张玉谷《古诗赏析》卷三）。张玉谷又补充说：“以佳人为仙人，似近、乎凿。然帝之幸河东，祠后土，皆为求仙起见，必作是解，于时事始合，而章义亦前后一线穿去” （同上）。诗中求仙之意不明说，只以“怀佳人兮不能忘”一句暗点，意趣含蓄，妙在其中。
全诗共有九句，可分作四层：“秋风起兮白云飞，草木黄落兮雁南归”为第一层，点出季节时令特点。这两句状物描景，有色彩形象，有流动感，念来自然平易，而句式结构又十分紧促干练，起、飞、落、归这几个动词的组合，直给人以物换星移的紧迫感。此后曹“秋风萧瑟天气凉，草木摇落露为霜”和唐诗“秋风吹白云，万里渡河汾”等诸如此类的佳句，无不受到《秋风辞》的启示，而兀出一定的继承、借鉴关系。明人谢榛以为，《秋风辞》之起句，出于高祖刘邦的“大风起兮云飞扬”（《四溟诗话》）。仅从字面看，固然不错；但两者的境界和情韵，却颇为异趣：“大风起兮云飞扬”，苍莽辽阔，表现的是风云际会中崛起的雄主壮怀；“秋风起兮白云飞”，则清新明丽，荡漾着中流泛舟、俯仰赏观的欢情，联系后句，其韵味似乎更接近于《九歌·湘夫人》的“嫋嫋兮秋风，洞庭波兮木叶下。”而武帝，大约也正从这相似的情境，联想到了《湘夫人》“沅有芷兮澧有兰，思公子兮未敢言”，不禁脱口吟出了下联两句。
三、四句“兰有秀兮菊有芳，怀佳人兮不能忘”为第二层，是作者的因景联想和中心情思，兰草的秀丽，菊花的清香，各有千秋，耐人品味。春兰秋菊自有盛时，作者观赏的情趣和心态可以相见。接着作者由对花木的观赏，引发起对佳人的怀念，这种由物到人的移情，在中国古典文学作品中是常用的手法，如屈原《离骚》有“日月忽其不淹兮，春与秋其代序。惟草木之零落兮，恐美人之迟暮”的句子。“怀佳人兮不能忘”里的“佳人”不仅仅局限在字面的本身，它也可以包容了作者对事业的追求心愿，正象屈原以美人比喻自身理想的高洁一样。
也有观点认为武帝于把酒临风之际，怀念的心中“佳人”是指那位“一顾倾人城，再顾倾人国”的北方“佳人”李夫人。李夫人死于元狩年间，武帝思念不已，竟至于信少翁之说，夜致其形貌于宫，在隔帷伫望之中，唱出了“是邪？非邪？立而望之，翩何姗姗其来迟” 的迷茫之歌。而今七、八年过去，武帝还是不能忘怀于她，终于在秋日白云之下，又牵念起这位隔世伊人了。这两句化用《九歌》人神相殊之境，写武帝对“佳人” 的生死相望之思，确有鲁迅先生所说那种“缠绵流丽”的韵致。
五、六、七句“泛楼船兮济汾河，横中流兮扬素波。箫鼓鸣兮发棹歌”为第三层，是泛舟中流的生动描绘，诗情复又一振，极写武帝泛舟中流、君臣饮宴的欢乐景象。汉武帝与群臣祭祠后土之后，坐着楼船渡过汾河，但见河中心翻滚起白色的鳞鳞水波，这时楼船上宴饮正酣，箫鼓齐鸣，乐工歌伎们唱着舞着，与那艄公划船的声音上下相应和，不绝于耳。这一层每句均包含两个动词，依次泛、济、横、扬、鸣、发的排列开来，将“忻然中流”的热烈场面彩绘得声情并茂，呼之欲出。
八、九句“欢乐极兮哀情多，少壮几时兮奈老何！”为第四层，是作者此次行幸河东，乐极哀来的深沉感慨。过分的欢乐之后，又带给人哀怨的心绪，青春难再，老之将至，因而不得不及时行乐了。这一描状自然景物后的思想归结，仍没有摆脱了古代骚人墨客的低沉情调。正象汉武帝本人一样，既有平南越、斥匈奴、兴太学、崇儒术的文治武功，又有敬神仙、请方士，因横征暴敛至使“流民愈多，盗贼分行”的过错（见《汉书》卷四十六《石庆传》），所以这首《秋风辞》既有不少自然流畅，使人成诵难忘的秀句，又有叹息人生短暂的虚无色彩。
总结看来，首二句写秋景如画，三、四句以兰、菊起兴，融悲秋与怀人为一。以下各句写舟中宴饮，乐极生哀，而以人生易老的慨叹作结。
此诗语言清丽、明快，句句押韵，节奏快，乐感强，在艺术风格上受楚辞影响较大，首两句受到宋玉《九辩》的影响、、宋玉《九辩》有“悲哉，秋之为气也，萧瑟兮，草木摇落而变衰；……雁靡靡而南游兮，鸥鸡啁哳而悲鸣”等等，均为《秋风辞》所取影。前四句两句一换韵，后四句又另押一个韵，共三个韵。在句式上，每句中带一“兮”字，也与楚辞相近，所以被辩体批评家称为楚调乐府。
全诗构思巧妙，意境优美，音韵流畅，很适合于传唱。
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