本文是一篇典型的人物傳記，以翔實的文筆全麵記述了張衡的一生，描述了他在科學、政治、文學等領域的諸多才能。而且詳略突出，重點介紹了他在科學上的貢獻，其間貫穿了作者對張衡品德的由衷景仰之情。層次清晰，條理分明，一位博學多才、從容淡泊的文人學者形象如在眼前。文章可分為三部分。
第一部分即文章的第1段。記述張衡的學業、品德和文學上的成就。開頭兩句按曆史人物傳記的格式，記述張衡的姓名、籍貫與家世。接著介紹其在文學上的造詣。“少善屬文”說明他具有先天的稟賦，而“遊於三輔，因入京師，觀太學”說明他注重社會實踐。也正是因為他在青少年時代就打下了如此深厚紮實的基礎，並不斷自我提高，所以才能“通五經，貫六藝”。在敘述了其“才”後緊接著敘述其德。“雖才高於世，而無驕尚之情，常從容淡靜，不好交接俗人。”具有謙虛穩重、超塵拔俗的品格，而麵對統治者的招羅，作者連用“不行”“不就”“不應”等詞語表現他的不慕榮利的高潔品德。而《二京賦》進一步證實其文學才能及精研精神。
第二部分即文章第2～4段，介紹張衡在科學技術上的成就。重點介紹候風地動儀的結構和功用。第2、3段從整體上概括了張衡在科學上的成就，包括科學發明和理論著作兩部分。在介紹其特長時與其職官聯係起來，側麵反映了二者互為因果的關係。第四段著重介紹了能代表其成就的候風地動儀。介紹地動儀雖不足二百字，但詳盡記述製造時間、質地、大小、形狀、內外結構、裝飾、功用等，文字精簡平實。如介紹構造特點時用“中”“傍”“外”“下”四個方位詞為序，便從裏到外，從上到下簡要而清楚地寫出其構造特點。以“似酒尊”描寫其形狀非常形象具體，用“驗之以事，合契若神”的誇張描寫和“自書典所記，未之有也”的熱烈讚歎著力描寫了儀器的準確無誤。最後附述了生動有趣的事件驗證其功效，使文章於平實中透出情致。
第三部分即文章的第5、6段，介紹張衡在政治上的才幹。文章僅選取兩件事作為切入點，一是《思玄賦》的由來，表現了張衡心思細密、小心謹慎的形象。一是出任河間相時與奸黨鬥爭一事。“陰知奸黨姓名，一時收禽”表現其政治智慧，“上下肅然，稱為政理”表現其卓然政績。這樣，筆墨寥寥卻寫出了一位真實可感、形神豐滿的廉吏。
語言凝練平實是本文的突出特點，作者寫作時絕少用形容詞，盡量抓住史實，描繪時惜墨如金，無一句贅言。但平實精謹中有精彩之處，如候風地動儀一段描寫生動形象，說明作者胸中自有丘壑，所以能繁簡得體，伸縮自如。也唯其如此，才能將張衡一生中在諸多領域中的大事交代得清楚詳明，有條不紊。