Trong bài thơ tác giả hai lần nhắc đến tiếng kêu của chim tu hú.
– Lần 1 (ở câu đầu): Gợi ra cảnh mùa hè đẹp đẽ, tràn đầy nhựa sống, khơi thức khát vọng tự do.
– Lần 2 (câu cuối): Tiếng chim khiến nhà thơ thấy bực bội, khổ đau, day dứt.
Nhưng cả hai lần tiếng chim đều vang lên như tiếng gọi của tự do.
Đó là tâm trạng đau khổ, bực bội, uất ức, ngột ngạt nhưng không hề có vẻ bi quan, chán chường, tuyệt vọng của một tâm hồn yếu đuối dễ bị gục ngã, quy phục trước hoàn cảnh. Nhịp thơ đang đều đều, êm ái đến câu 8 và 9 bỗng bị ngắt bất thường 6/2, 3/3; các từ ngữ, hình ảnh đang vui tươi, đến đây bỗng trở nên mạnh mẽ, dữ dội: đập tan phòng, chết uất, ngột... Tất cả đều thể hiện khát khao cháy bỏng muốn thoát khỏi cảnh tù ngục của người chiến sĩ cộng sản trẻ tuổi khi đang phơi phới trên con đường cách mạng bỗng đâu "gió cản cánh chim bằng".
- ở trong tù, cuộc sống như dồn vào phạm vi âm thanh.Trong bài Tâm tư trong tù, Tố Hữu viết: Cô đơn thay là cảnh thân tù. Tai mở rộng và lòng sôi rạo rực. Tôi lắng nghe tiếng đời lăn náo nức. Âm thanh là sợi dây liên hệ với cuộc đời "ngoài kia". Ngoài kia, mùa hè náo nức; ở trong này, không gian ngột ngạt; còn tiếng chim tu hú thì "cứ kêu".
- Bài thơ mở đầu bằng tiếng chim tú hú và kết thúc cũng bằng tiếng chim tu hú. Mỗi tiếng kêu của nó là một tín hiệu gợi nhắc về cuộc sống tự do và thân phận tù tội. Nếu ở đầu bài, tiếng chim tu hú là tiếng báo mùa, một thứ âm thanh hay và đẹp thì ở cuối bài, nó là một thứ âm thanh nhức nhối, thúc giục hành động. Tố Hữu đã rất tinh tế khi chỉ bằng tiếng chim báo mùa đã gợi tả được nhiều nỗi niềm, tâm sự, cảm xúc của người tù cộng sản.
- Lắng nghe tiếng chim tu hú, tâm trạng của tác giả cũng chuyển biến từ niềm hân hoan trước mùa hè sôi động đến nỗi uất ức, bực tức, đau khổ khi bị giam cầm uổng phí và khát khao phá tan bức tường nhà giam ngột ngạt để trở về với cuộc sống tự do tươi đẹp. Bài thơ kết thúc bằng cách mở ra tiếng chim tu hú cứ kêu "như giục giã những hành động sắp tới" (Trần Đình Sử).