Giotto imprime un ritmo tranquilo a la composición. El centro de la misma es la figura estática de la Virgen que, a lomos de un borrico, sostiene a su hijo en actitud protectora. El resto de los personajes se muestran más vivaces, andando o hablado, siguiendo su camino. La sensación de movimiento, de avance, está expresada ejemplarmente por pequeños detalles, como las patas delanteras del asno, la mirada de San José hacia atrás, la línea de continuidad que presenta el camino y la falda de la montaña, el ángel que muestra el camino o, en especial, la mirada de María, que mira a lo lejos. La innovación de Giotto es convertir al espectador en partícipe de una escena humana, testigo de una situación tensa, ominosa, angustiante, en la que una familia y sus allegados deben huir para salvar a un pequeño niño. Hay una necesidad de enfatizar la naturaleza humana de Cristo y de posibilitar la identificación del fiel con la Sagrada Familia, identificación que se refuerza por el uso de ropajes contemporáneos en los personajes.

Maria, la Madre, lleva a Jesús sujeto en un arnés y en su rostro se lee la tribulación. Tiene la mirada fija hacia el frente y parece perdida en sus propios pensamientos. El trajecito del Niño está recamado en oro, como indicación de su majestad. El halo de la Virgen presenta un detalle innovador: está escorzado, en concordancia con la cabeza de perfil de la Madonna, cuya parsimonia recuerda a las matronas romanas.

En contraste con la simplicidad de los ropajes del séquito, el ruedo del vestido rojo de la Virgen tiene bordados. El avance más grande de Giotto es su habilidad para producir formas, como se puede ver en el conjunto del fresco, y también en este detalle. Insiste en el peso, la masa y los volúmenes. Genera un nuevo concepto del espacio. En todas sus obras, la iluminación, obtenida por medio de un ligero cambio en el color, en la posición de sus caracteres, y en el trato especial de los pliegues, ayuda a modelar las formas.

Junto a San José camina un jovencito con el que intercambia miradas de preocupación, con cantimplora y corona de hiedra, planta ésta que representa el doble símbolo de fidelidad por un lado, y de muerte y vida eterna por otro. Por la confianza que existe entre ambos, y la importancia que el artista le otorga al guiar la marcha y llevar al burro por la brida, se deduce que se trata de su hijo Jacobo, el futuro apóstol Santiago el Menor, primer obispo de Jerusalén. María y San José llevan capa: los espera un arduo viaje y deben protegerse del frío. San José está nimbado, lo que no es frecuente.

Tres personas que van conversando cierran la marcha. Una de ellas, de rojo y con túnica más larga que el resto, es María Salomé, la comadrona, futura madre de Santiago el Mayor y de San Juan Evangelista. Los dos varones que están en ese grupo son los otros dos hijos de José de un anterior matrimonio.
Un ángel vigila desde lo alto, con la mirada atenta sobre el Niño.

La vestimenta es la típica de la gente del pueblo de principios del siglo XIV. Los hombres y las mujeres usaban una misma túnica, larga y suelta, con mangas amplias en su parte superior y levemente angostadas en las muñecas para los primeros. Las mujeres llevaban las mangas ajustadas y, además, ceñían la túnica debajo del busto con un cinto, como el personaje femenino del fresco. 
El calzado de los hombres es un tipo de botas llamado “stivali”, suaves y ajustadas, que se usaban principalmente en Italia desde el siglo anterior.

Otro detalle importante es el macizo montañoso del fondo, muy sumario, pero que enmarca perfectamente la estructura triangular de la Virgen y el Niño, que queda así reforzada. Fue Giotto el primero que, abandonando los precedentes modelos bizantinos, sustituyó el fondo dorado de las imágenes sagradas por escenarios de la realidad. Aunque emplea aún algunos elementos convencionales bizantinos, como es el pintar las montañas en forma de rocas de perfiles angulosos. Es evidente la observación de la naturaleza que precede a la elaboración de la obra;  en éste sentido, Giotto contribuye a preparar el espíritu científico del Renacimiento.