Композиция стихотворения построена как диалог: лирический герой обращается к найдённым письмам и к тому образу, который скрывается за ними. «Черты заветные»,«свидетели немые» — так называет автор то ли строки письма, то ли свои воспоминания о той, которая их написала. Во всём стихотворении ни разу не указывается, кто же скрывается за«старыми письмами». Однако слова«доверчивость, надежда и любовь», эпитеты«задушевные», «светлые, святые, молодые» не оставляют сомнений в том, что послания эти — любовные.
Стихотворение обладает чётко выраженной структурой. Первая строфа — предыстория,завязка действия. «Давно забытые, под лёгким слоем пыли» — эти обстоятельства указывают на то, что все чувства, когда-то владевшие лирическим героем, отгорели и угасли. Но память о них осталась где-то в сокровенном уголке сердца, поэтому «забытые черты» сразу называются «заветными». Словно отдёрнутый занавес, письма сразу раскрывают все воспоминания и переживания, связанные с той, что их писала. «Мгновенно воскресить» можно лишь то, что подспудно жило в тайниках души.
Вторая и третья строфа — развитиедействия. Лирический герой признаёт, что его роль в этой переписке и её финал вызывают у него стыд, раскаяние, сожаление. «Я вами осуждён», «горя огнём стыда», «тот ужасный час, когда прощались мы» — всё это заставляет предположить некую трагическую развязку, обстоятельства, помешавшие ответить взаимностью.
Но в четвёртой строфе — кульминациипроизведения — звучит открытое раскаяние в своём поступке. «Доверился предательскому звуку,- Как будто вне любви есть в мире что-нибудь!- Я дерзко оттолкнул писавшую вас руку, Я осудил себя на вечную разлуку...» — эти слова передают порыв души, жаждущей всё исправить своим сожалением и признанием вины. Даже то, что четвёртая строфа удлинена на одну строчку, ещё явственней показывает, что лирический герой торопится всё высказать, раскаяться в своей слепоте и жестокости. Пока не возвратится мыслями в настоящее...
Заключительная пятая строфа несёт в себе горькое разочарование, печаль, неверие в счастье. Письма, всколыхнувшие столь сильные чувства, остаются всего лишь письмами — устаревшими, неживыми. Всё, что было связано с ними, невозвратимо ушло. «Души не воскресит и голос всепрощенья, не смоет строк и жгучая слеза», — с горечью говорит лирический герой. В последней строфе словно перечёркивается вся болезненная радость, вызванная находкой, и волнение уступает место равнодушию.
Стихотворение написано шестистопным ямбом с одной безударной стопой в каждой строке, с перекрёстной рифмой. Размер, как нельзя более подходящий к искреннему живому разговору: длинная строка позволяет отобразить самые тонкие оттенки чувства, а скорый ритм избавляет от возможной излишней сентиментальности.
Пронзительная лирика «Старых писем», покоряющая правдивостью переживаний, по праву делает это произведение Афанасия Фета одним из ключевых в его творчестве