《尤利西斯》标志着乔伊斯意识流技巧的成熟和完善，在小说的形式和结构上都堪称一场革命，被称为“意识流”的百科全书。整部作品没有完整的故事情节，事件的发生也没有明确的时间顺序和逻辑联系。就在这变幻莫测、稀奇古怪的意识流程中，乔伊斯抛弃了以往所使用过的单向型意识流手法而将其发展为交错型意识流，时而描述人物的内心活动，时而又以人物间的对话表现情节，在人物的头脑中自由出入，将人物的所见、所闻、所感不加任何评论地奉献给读者。斯蒂芬的意识流在个人和文化问题中纵横驰骋，布鲁姆的意识流则在个人生活的世界里徜徉，而莫莉的意识流却在爱情、婚姻和性欲范围内流淌。这三股意识流相互交织，在亲情和家庭的焦点上汇合，构成一幅多彩的画面，折射出都柏林社会的生活场景，表现出他们各自不同的思想感情。著名诗人叶芝在评论小说时写道：“这是一个全新的东西——写的既不是眼睛看到的，也不是耳朵听到的，而是人的头脑从一个片刻到另一个片刻进行着的漫无边际的思维和想象的记录。”
《尤利西斯》的特点还表现在作者对内心独白的系统运用上。作家成功地摆脱了传统小说的描述或转述，而使读者通过人物的眼睛客观地观察世界，通过他们多种不同的语言与表达方式了解他们的思想爱好、内心隐秘、希望和回忆。斯蒂芬的内心活动表现出极强的自制力和目的性；布鲁姆所想到的往往是他马上就要去做的一些实际问题；而莫莉的思维却充满了活力，就像冲破闸门的洪水一泻而下。小说最后的一章有40页无标点的独白，道出了莫莉当时脑海中的一切思想。
《尤利西斯》运用了平行类比和象征的手法。作家以荷马史诗《奥德赛》作为小说的总体结构框架，并把两部史诗融为一体。他借助但丁的《神曲》的布局把故事引向高潮，到达天堂的顶点。作家往往把具有重要意义的事情和一些看上去微不足道的突发事件联系在一起，以使这些普遍性的事情在任何时间对任何人都具有意义。作品中布鲁姆一天中无聊混乱的生活，象征着人类发展的历史。小说开始时天空晴朗，那天是布鲁姆的生日；后来天空中乌云密布，象征着人类的种种罪恶。小说结尾时以白天的熄灭和黑夜笼罩大地告终，又象征着人类的毁灭。《尤利西斯》集多种文体之大成。为了表现特定的环境和人物的内心感受及特别的思维方式，除了运用英国文学史上历代名家的文体，乔伊斯还运用了法语、德语、意大利语、拉丁语、爱尔兰方言等多种语言，有时还打破传统的语法和句法的束缚，独创了一些词汇。同时，他又广泛引用史诗中的神话、双关语和天主教教义，并且涉及到了哲学、医学、音乐、天文和法律等领域，可谓应有尽有，千变万化。
《尤利西斯》的结构也很奇特。乔伊斯通过各章的不同重点各自构成一个整体，然后在全书中将这些不同的系统交织起来，构成一个多层次的复杂整体。小说的中心部分就像一个螺旋，沿着现代的非现实世界向下旋转，循着报社、图书馆、酒吧和其他场所前进，最终达到了夜城的妓院——20世纪地狱的底层。