בסופו של דבר התגרשו השניים, והרופא מסיים את סיפורו: "אבל בלבי ידידי שמור חיוכה שבשפתיה ואותה תכלת שחורה שבעיניה כביום שראיתיה בראשונה. פעמים בלילה זוקף אני עצמי ממטתי כאותם חולים שטיפלה בהם ומושיט את שתי ידי וקורא אחות אחות בואי אצלי". משפטי סיום אלה הם היחידים המתרחשים בהווה, כעשרים שנה לאחר התרחשות כל יתר העלילה. משפט הסיום קושר את סוף הסיפור לתחילתו, שבה מסופר כי החולים קוראים לדינה "אחות אחות בואי אצלי".
הדמויות.
הרופא.
הרופא מתאר עצמו כ"בן עניים, בנו של פחח עני". הוא רכושני, ומעמד חברתי ויוקרה חשובים לו יותר מכול. גישתו המעמדית ניכרת כבר בפרק הפתיחה, שבו הוא מתאר את מקומה של דינה בבית החולים, כפי שעמדה על כך נורית תמיר:
את העצב של דינה מנסה הרופא לפענח כנובע מבעיה מעמדית: "שמא בני משפחתה עניים", "שמא עשירים היו וירדו מנכסיהם". כאשר דינה מגלה לו על מאהבה הקודם, הוא מתפלא שהיה זה לבלר פשוט, ולא דוצנט או פרופסור. על הרכושניות ועל השוביניסטיות של הרופא מרמז הביטוי "מצאתי לי אחות", כאילו מצא חפץ או רכוש. הוא חושב שהכול סובב סביב כסף וממון, והוא מנחש תחילה כי אותה "תכלת שחורה" בעיניה של דינה, היא תוצאה של צער, שמא נקלעה משפחתה לקשיים כלכליים. הרופא אף אינו מבין מה מוצאת לה דינה להשקיע את כוחותיה, אף בשעת מחלה, בטיפול רגשי ורפואי בבת אלמנה עניה שלא עומדים לה המשאבים לשלם לה שכרה.
הרופא גאה בידיעותיו ובהישגיו: בביקורו הראשון בחדרה של דינה הוא מביט בפרחים שבו, ואומר את שמו של כל פרח "גרמנית ולטינית" ומפגין את למדנותו. כאשר הוא ודינה יוצאים יחד מבית החולים, הרופא פונה לשומר ואומר לו: "רואה אתה אחות זו, הריני מוליכה מכאן", מתוך גאווה בהישג זה.
לכל אורך הסיפור סובל הרופא מאובססיה: הוא אינו מוכן להשלים עם העובדה שלדינה היה קשר מיני עם אדם אחר לפני היכרותם, ואינו נותן לה לשכוח זאת עד לפרידתם. הוא יכול היה לקבל זאת, אם אותו אדם היה רופא בכיר, אך אכזבתו נובעת בעיקרה מכך שמדובר בלבלר פשוט שאינו ראוי לה. הרופא מספר: "מכאן ואילך לא זז אותו אדם מעיני, בפני אשתי ושלא בפני אשתי. אם ישבתי עם עצמי הגיתי בו, ואם שחתי עמה הזכרתי אותו". הרופא מבין שהוא פוגע בדינה ("אמרתי לעצמי אי לך אדם עלוב שאתה נוהג עם אשתך כך ומביאה לידי צער"), אך הוא אינו מסוגל להפסיק זאת. הוא רואה את דינה מחייכת ושואל אותה אם נזכרה באותו "מנוול" (הלבלר) ולכן היא מחייכת. דינה "געתה בבכיה" ואילו בהמשך הוא מתוודה "מרוב צער שציערתי את אשתי חלתה לה". על האופי האובססיבי של הרופא ניתן ללמוד לא רק מיחסו לדינה, אלא גם מהתנהגותו לאחר שדינה מסתגרת בחדרה: הוא מספר שנעמד ליד הדלת "ולא זז ממנה בעוד לבו מכה בו כפטיש".
הרופא הוא המספר של הסיפור, אך, כדברי הפסיכולוגית דבורה שריבוים, "לקורא ברור שהרופא, 'האני המספר', פורש לפניו סיפור, שמבחינה סובייקטיבית הוא ללא כחל וסרק, אך זוהי גרסה אישית מאוד, סגורה, ויש בה מידה רבה של עיוות למרות הדיוק בפרטים המסופרים. המספר נתפס על-ידנו כבלתי-מהימן. הוא יודע את העובדות, אך אינו מחובר למשמעותן ולמניעים האמיתיים של התנהגותו".
דינה.
האחות דינה מתוארת כאישה מושכת ומיוחדת, בעלת חיוך כובש. "היא לא נהגה לצוות, אלא חיוך שהקיף את פיה הביאם לידי ציות", מתאר הרופא. שרה שלו, שעסקה בסיפור מנקודת מבט של מטפלת יונגיאנית, לומדת מכך כי "דינה מתוארת כדמות ארכיטיפלית, מעין מלכה על-אישית שמצייתים לה בלי שהיא עצמה מצפה לכך".
כאשר הרופא מספר עליה לראשונה, הוא מתאר כיצד כל אחד מהחולים שבהם טיפלה קרא לה "אחות אחות בואי אצלי". האחות הראשית בבית החולים, אשר "אינה אוהבת את הבריות", אפילו היא אוהבת את דינה. מלבד יופייה החיצוני של דינה - עיניה הכחולות ושיערה הבלונדיני - היא יפה גם מבפנים. לאורך כל הסיפור היא מנסה לפייס את הרופא, להימנע מלריב איתו ולהמשיך לאהוב אותו. יש לה סבלנות ואורך רוח גדולים מאוד, שכן היא ספגה את היחס הרע של בעלה לאורך שלוש שנים ורק בסופן הציעה לו גט. דינה נשלטת לאורך כל הסיפור על ידי הרופא, וניתן לחשוב שכמעט שאין לה דעה משלה. כאשר הרופא מציע לה לבסוף גט, היא משיבה שהיא תעשה הכול כדי לעשותו מאושר. ייתכן שהיא חשדה שגילוי "הסוד" שלה יפגע במערכת היחסים ביניהם, וכאשר הרופא שואל אותה על ה"תכלת השחורה שבעיניה", היא משיבה: "נשמח ידידי, נשמח ולא נשבית את שמחתנו". דינה מקדישה את כל כולה ואת כל אהבתה אל הרופא, כשם שהיא אמורה לטפל בחולה. ואכן הרופא נעשה חולה - הוא אינו חדל מלחשוב על אותו פקיד, עד כדי כך שהוא פוחד להוליד ילדים עם דינה, והסברו: "ילדים לא היו לנו, שחששתי להוליד בנים שמא יהיו דומים לו" (חוקר הספרות הלל ברזל מעיר על משפט זה: "היחסים בין הרופא לאשתו מתגלים באמצעותו של משפט יחיד זה כמעורערים הרבה יותר ממה שניתן היה ללמוד ממהלך העלילה, שכן מתברר, כי לא רק בימי מריבה היה הקשר בין גיבורי הסיפור לקוי, אלא כל יחסיהם האינטימיים עמדו בסימן של עיוות").
דמותה של דינה מתפתחת במהלך הסיפור. בתחילת הסיפור היא פסיבית: הרופא מציע לה לבלות עמו והיא מסכימה, הוא מציע לה נישואים והיא מסכימה. בסופו של הסיפור יכול הקורא להבין שדינה השתנתה. היא לוקחת אחריות על חייה ומבקשת מהרופא גט. היא מוצאת לה עבודה אחרת ומצליחה לשמור על טוב לבה. היא מתעלמת מהערותיו הפוגעות של בעלה ומסתגרת מפניו כאשר יחסיהם הופכים בלתי-נסבלים. ניצחונה בא לידי ביטוי סמלי בסיום הסיפור, שבו מבטא הרופא את צערו בעקבות עזיבתה, בכך שעדיין הוא מתעורר בלילות וקורא לה: "אחות אחות בואי אצלי". בשלב זה הוא מבין שטעה ביחסו אליה.
רינה דודאי וזהבה כספי רואות את תיאורה של דינה כמורכב משתי תבניות: תבנית האחות ותבנית האישה. בתבנית האחות דינה היא בעיני הרופא דמות טהורה ללא פגם, ואילו בתבנית האישה היא יצרית וארוטית. הן בוחנות את הסיפור כתהליך השתלטותה של תבנית האישה על תבנית האחות: "ככל שתבנית האישה תתחזק, כן תהפוך דינה בעיני המספר לדמות יותר ויותר יצרית".
פרשנויות.
הזיקה לסיפור דינה המקראי.
האחות, דינה, היא הדמות היחידה בסיפור המופיעה בשמה. שם זה, כשמה של דינה המקראית, בתם של יעקב ולאה, מזמין פרשנות הבוחנת את הזיקה בין סיפוריהן של שתי הנשים. הזיקה המיידית בולטת לעין: שני הסיפורים מתרחשים על רקע "חילול כבוד המשפחה" - האונס של דינה המקראית, והקשר טרם הנישואים שהיה לדינה גיבורת הסיפור.
חוקר הספרות הלל ברזל כתב על זיקה זו: "הנישואים, לאמור יחסים במסגרת הנורמות המקובלות, בניגוד ליחסים שפגמו בתומת הנערות, באים בשני המקרים ומתייצבים כאפשרות נאותה ליישור ההדורים. דא עקא: הקנאה היא המכלה את מאמצי התיקון ומשליטה את העונש האכזרי שבא במקום מאמצי הריצוי".
חוקרת הספרות ניצה בן-דב מוצאת שלל הקבלות בין שני הסיפורים, ובהן:
לאחר ניתוח שני הסיפורים כותבת בן-דב כי "הרופא בסיפורו של עגנון ממזג אפוא בתוכו את כל הגברים שבחשו בגורלה של דינה: את המענה, שכם; את האב השותק, יעקב; ואת הנוקמים, האחים".
החלום.
החלום של הרופא הוא חלום קצר, המתואר בשלושה משפטים:
חלומות היוו בסיס לפרשנות כבר מימי קדם, ובוודאי דורשים פרשנות לאחר פרסום "פשר החלומות" של פרויד. ניצה בן-דב ניתחה את דבריו של הלבלר בחלום: "חל כאן עירוב לשוני, המעיד על עירוב מיני, המעיד על עירוב זהותי". הפסיכולוגית דבורה שריבוים הרחיבה בעניין זה בספרה פשר החלומות ביצירותיו של ש"י עגנון. תחילה היא מסבירה "'הרופא וגרושתו' הוא אחד הסיפורים שבהם מתבלטת הבעיה הנפשית של הגיבור בחומרתה. הקורא נדחף לחפש את המניעים להתנהגותו של הרופא בהסברים שהם מתחום החולי". בהתאם לכך, היא מאבחנת את מחלתו של הרופא לפי תאוריה של מלאני קליין. תשתית זו מאפשרת לה להגיע לפרשנות החלום: "המשאלה המודחקת היא לאנוס אותו, את 'אותו אדם'. אם בסיפור הגלוי משתמע כי 'אותו אדם' הוא שאנס, בא החלום ומגלה כי זוהי משאלתו של החולם. פנטזיית האונס שהייתה מושלכת על 'אותו אדם', חוזרת בחלום אל מקורה". מכאן היא מסיקה, על בסיס תאוריה של זיגמונד פרויד, שמאחורי החלום מסתתרת משאלה הומוסקסואלית.
נורית תמיר מציעה פרשנות אחרת לחלום:
רמזים מטרימים.
בסיפור מופיעים רמזים מטרימים אחדים, ובהם:
סמלים.
בנוסף לרמזים המטרימים, מופיעים בסיפור סמלים אחדים, שמשמעותם חורגת מזו של פרט אינפורמטיבי:
רופאים ואחיות בסיפורי עגנון.
רנה לי הרחיבה את היריעה, ומצאה כמה מקרים, בנוסף לזה של הרופא בסיפור "הרופא וגרושתו", שבהם הרופא סובל ממחלה. אלה כוללים:
על האחיות בסיפורי עגנון מציינת רינה לי, אגב דיון בבחירתה של האחות לגיבורת הסיפור "שירה":
זיקה לרומן "אורח נטה ללון".
ראשיתו של "הרופא וגרושתו" כחלק מהטיוטות של הרומן "אורח נטה ללון", אך הוא ראה אור בדפוס כסיפור עצמאי. לראשונה פורסם כסיפור עצמאי במאסף "בַּכּור" בשנת ה'תש"א. במהדורה הראשונה של כל סיפוריו של שמואל יוסף עגנון, נכלל הסיפור בקובץ "אלו ואלו", שיצא לאור בשנת 1941, ובמהדורה השנייה, שיצאה לאור בשנת 1953, הועבר הסיפור לקובץ "על כפות המנעול". בין שלוש גרסאות אלה של הסיפור קיימים שינויי נוסח מעטים.