画家33岁时客居米兰，用蛋彩绘制这幅圣母画，用岩洞作圣母子的环境，有画中景和画外意：圣母子在大天使护卫下暂歇于岩洞，有一种安全感；选择岩洞作背景，起源于达芬奇记忆中的古佛罗伦萨采石场马雅诺，岩洞的深意在于宗教传说中圣者诞生的洞穴，内涵黑暗和光明，即指上帝的光辉是以圣母子为载体转化为人和他的苦难，让神圣的光明穿破黑暗，照亮世界。这幅画的人物组合为主体金字塔式构图，画家运用明暗画法塑造形体、渲染人物形象的情感和画面气氛。芬奇尤为擅长通过画中人物的躯体动作姿态的多样变化，表现人的不同心灵和情感，约翰在祈祷，耶稣在为约翰祝福，天使在指示约翰，圣母伸出手作出抚爱姿态，这些人物动作、手势都反映出不同人物的心理活动状态。由于画家继承和发展了马萨乔创立的明暗画法，并运用这种画法描绘岩洞圣母，这使整个画面上洋溢着空气和空间的深度感。作为画家兼科学家的达芬奇所描绘的岩洞，人们能从岩石的结构看出岩洞形成的时期。可见画家创作的科学态度，这正体现文艺复兴盛期美术创作的特点 ——探索科学表现。