Un grandioso entorno arquitectónico enmarca una reunión de docenas de figuras, cada una inmersa en animadas discusiones, escribiendo, leyendo o en profunda reflexión. En el centro, dos hombres con túnicas fluidas avanzan juntos, uno gesticulando hacia arriba y el otro extendiendo su mano horizontalmente, rodeados por un semicírculo de oyentes atentos. La escena se desarrolla bajo una vasta bóveda con casetones, con arcos que se desvanecen en la distancia y un parche de cielo azul visible a través de la apertura más lejana, creando una poderosa sensación de profundidad.

A la izquierda, un grupo de figuras se agrupa alrededor de un hombre que escribe en un libro, mientras otros consultan tabletas, rollos o instrumentos, con posturas y gestos variados y expresivos. A la derecha, una colección de hombres en vestimentas coloridas se inclinan sobre diagramas geométricos en una pizarra, mientras otros conversan o contemplan. Los escalones inferiores están llenos de figuras sentadas y reclinadas, algunas absortas en su trabajo, otras perdidas en pensamientos o debates, con rostros representados con cuidadosa atención a la individualidad.

Estatuas de mármol en nichos flanquean la composición, sus formas pálidas contrastando con las vibrantes túnicas de los filósofos vivos abajo. La luz cae uniformemente sobre la escena, iluminando la arquitectura y proyectando suaves sombras que modelan las figuras y enfatizan la claridad de sus formas. Rafael utiliza una paleta armoniosa de azules, rojos, ocres y verdes, con contornos nítidos y transiciones suaves, características de la pintura del Alto Renacimiento.

Abundan los pequeños detalles, desde los intrincados patrones en el suelo hasta las sutiles interacciones entre las figuras, cada una contribuyendo a la sensación de energía intelectual e intercambio.