«Мучительный сонет» входит в мини-цикл «Трилистник призрачный» вместе с произведениями «Nox vitae» и «Квадратные окошки». Ключевой мотив стихотворения — мотив двоемирия, то есть несоответствия мира реального и мира, предстающего перед лирическим героем в его мечтах. Внимание к разработке этой темы сближает Анненского с писателями-романтиками. В «Мучительном сонете» поначалу неясно описываемое время года. В первых строках речь идет о пчелином гудении, комарах, что присуще лету. Во втором катрене упоминается «талый снег под желтизной огня» — возможный признак ранней весны. Противоречие? Отнюдь. Начало стихотворения — реальность, в которой существует лирический герой. Затем следует описание желаемого мира. Получается, Анненский переносит читателей из реальности в подсознание лирического героя. И здесь возникает конфликт. «Тревожная пустота оконченного дня», сердце, пережившее обманы, — не то, что хочется видеть и чувствовать. В своих мечтах лирический герой представляет любимую женщину рядом, уютный дом. По мнению литературоведа Лилии Гинзбург, сильнее всего его мучает неспособность реализоваться в контексте общечеловеческих ценностей (любовь, творчество). Об этом метафорически говорится в двух последних строках:
О, дай мне только миг, но в жизни, не во сне,
Чтоб мог я стать огнем или сгореть в огне!