Głównym tematem wierszy są wewnętrzne przeżycia podmiotu lirycznego, historia miłości tragicznej, bo niemożliwej do spełnienia i jednocześnie trwalszej niż śmierć. Trudno o szczegółowe streszczenie przeżyć i przemyśleń zakochanego. W pierwszy sonetach dominują opisy wyglądu ukochanej. Poeta podkreśla urodę wybranki serca. Laura ma złote włosy, promienne oczy i jasną twarz. Zwraca uwagę jej dumna postawa, wdzięczny chód i uroczy śmiech. Są to jednak nieliczne szczegóły wyglądu kobiety. Petrarka stara się ukazać „duchowy” portret ukochanej, często pisze o blasku otaczającym jej postać, przyrównuje do aniołów. Nieziemska uroda Laury tłumaczy nagły zachwyt jakiego doznał poeta podczas pierwszego spotkania z ukochaną. W opisach przeżyć wewnętrznych łatwo zauważyć powtarzające się kontrasty. Zakochany czuje palący go żar miłości, jego wnętrze płonie, jego dusza cierpi męki porównywalne do piekielnych tortur. Jednocześnie ciało mężczyzny umiera i cierpi fizyczny ból. Poeta doznaje wszystkich możliwych negatywnych uczuć związanych ze stanem zakochania: ból, otępienie, brak nadziei, depresję, rozpacz, pragnienie śmierci, poczucie potępienia, poczucie winy. Cierpienie jest przede wszystkim wywoływane przez świadomość tego, że uczucie do Laury na zawsze pozostanie miłością platoniczną (według przekazów Petrarki Laura miała być kobietą zamężną i matką kilkorga dzieci). Podmiot liryczny jest rozdarty pomiędzy poczuciem winy i świadomością tego, że jego duch został „uwięziony” przez miłość silniejszą niż czas, rozsądek a nawet śmierć.
W drugiej części zbioru poeta opiewa Laurę umarłą (kobieta miała umrzeć podczas wielkiej epidemii cholery w 1348 roku). Początkowo wydaje się, że śmierć ukochanej zmniejszy mękę oddalenia i braku wzajemności. We wcześniejszych sonetach poeta konsekwentnie podkreśla nieustanne trwanie wewnętrznych zmagań (np. „Właśnie się kończy rok szesnasty męki”), które miały trwać aż przez dwadzieścia jeden lat. Wkrótce przekonuje się, że zgon ukochanej wzmacnia jego tęsknotę. Ziemska śmierć Laury otwiera jej wrota nieba, duch ukochanej powraca do swego źródła i jest jeszcze bardziej doskonały. W drugiej części sonetów pojawiają się liczne odniesienia do niebiańskiej egzystencji Laury. Sam poeta nawiązuje mistyczną „rozmowę” ze swą muzą, która uspokaja go i pociesza. W ostatnich sonetach nasilają się też odniesienia do Boga, zaświatów. O ile wcześniejsze cierpienia zakochanego związane były z miłością ziemską, o tyle ból dojrzałego już mężczyzny znajduje ukojenie w wizjach cierpienia Chrystusa. Po latach zmagań poeta nadal nie potrafi uwolnić się od namiętności i tęsknoty. Czas przynosi mu jednak nową perspektywę, ukazującą możliwy sens doznanych uczuć. Podmiot liryczny wierzy, że doznał na ziemi największego możliwego szczęścia, które zostanie „wypełnione” po spotkaniu z duszą ukochanej w niebie. Namiętność i romantyzm przechodzą w mistycyzm i zawierzenie Bogu, a cykl liryków staje się inspiracją dla pokoleń artystów i przede wszystkim – zakochanych.