Баллада состоит из 10 строф-шестистиший, написанных четырехстопным амфибрахием, трехсложной стопой с ударением на втором слоге. Стихотворение отличают острая конфликтность сюжета, четкая композиция, ритмичность организации стиха, лирическая насыщенность и яркая образность. Лермонтов необычайно широко использует разнообразные выразительные средства: эпитеты (ручей звучный, роскошные листья, гордые пальмы, почвы бесплодной, махровою главой), метафоры (песок крутился столбом, пылающая грудь), сравнения (люди – «малые дети», караван «шел, колыхаясь, как в море челнок»), олицетворения (родник пробивался, шепчутся листья с гремучим ручьем, приветствуют пальмы нежданных гостей). Олицетворения позволяют увидеть в образах «гордых пальм» людей, недовольных своей жизнью. При описании рубки пальм использована аллитерация звука «р».
В стихотворении «Три пальмы» Лермонтов сумел объединить яркую передачу красоты восточной природы во всех ее красках и важнейшие философские вопросы, волнующие не одно поколение.