Verket har som i den klassisk-romantiske sonaten tre satser: hurtig – langsom – hurtig. Musikken er atonal og bygger videre på Valens polyfone komposisjonsteknikk som han utviklet på 1920-tallet («atonal polyfoni»). Men sonaten markerer samtidig, sammen med fiolinkonserten, starten på en periode der Valen begynner å orientere seg i retning av langt større musikalske strukturer, og i er begge yttersatsene basert på en tillempning av sonatesatsformen. Ifølge Berit K. Tjøme skaper Valen nærmest en syntese av sonatesatsformen og polyfone prinsipper i dette verket.