Op het omslag van het lijvige boekwerk kondigt Hofstadter Gödel, Escher, Bach aan als "een metaforische fuga op mensen en machines in de geest van Lewis Carroll". De thema's muziek, wiskunde, leven en intelligentie zijn in Gödel, Escher, Bach inderdaad verweven op een manier die doet denken aan de fuga's van Bach of aan de prenten van M.C. Escher: thema's en patronen worden herhaald, keren op een vervormde wijze terug of gaan onverwachte verbanden aan. De titel van het boek wordt verder verklaard doordat het voor een groot deel is gewijd aan de wiskundige onvolledigheidsstelling van Kurt Gödel. Dit deel wordt door sommigen gezien als moeilijk te volgen voor niet-wiskundigen.

Variërend op Lewis Carrolls What the tortoise said to Achilles wordt elk hoofdstuk van Gödel, Escher, Bach voorafgegaan door een dialoog tussen de twee hoofdrolspelers uit de beroemde paradox van Zeno Achilles en de schildpad. De dialogen zijn alle opgebouwd volgens de structuur van een bepaald stuk van Bach en dienen volgens Hofstadter als contrapunt voor de hoofdstukken.

Met dit vlechtwerk van thema's probeert Hofstadter de grondgedachte van Gödel, Escher, Bach te verduidelijken: hoe een levenloos, algoritmisch proces iets als leven en geest kan voortbrengen. Hij is hiermee een geestverwant van filosofen als Daniel Dennett en, in Nederland, Bas Haring die in hun publicaties soortgelijke thema's op een toegankelijke manier proberen te behandelen.