המעבר החד מנס קריעת ים סוף אל המציאות הצחיחה של המדבר מעמיד את העם בפני משבר ראשון של הישרדות. במקום מים חיים, הם מוצאים מים מרים, ומתוך המצוקה צומח רגע מכונן של ריפוי, חינוך ועיצוב רוחני לקראת קבלת התורה.
המילה וַיִּצְעַק מיוחסת לרוב למשה שהתפלל בעד העם [ביאור שטיינזלץ, רלב"ג], אך יש הרואים בה ביטוי לחזרתם בתשובה של העם עצמו, שביקשו רחמים והתפללו לה' לאחר שהתלוננו [הכתב והקבלה, אבן עזרא].
הפועל וַיּוֹרֵהוּ מוסבר על ידי הפרשנים מלשון הוראה ולימוד, כלומר ה' לימד את משה דבר שלא ידע [רמב"ן, רשב"ם, פני דוד, ביאור יש"ר]. לגבי מהותו של העֵץ שהושלך למים, קיימות שתי גישות מרכזיות. הגישה הטבעית גורסת כי ה' הראה למשה עץ בעל סגולות טבעיות לשאוב מלחים ולהמתיק מים, והנס היה בעצם גילוי העץ והוראת השימוש בו למשה באותו מקום שומם [רמב"ן, שד"ל, העמק דבר, קאסוטו, אם למקרא]. לעומת זאת, הגישה הנסית מדגישה כי מדובר ב"נס בתוך נס". העץ עצמו היה מר (כעץ זית או הרדוף), וה' המתיק את המים המרים דווקא באמצעות דבר מר, בניגוד לדרך הטבע ולחוקי הרפואה הרגילים [רמב"ן, טור, חזקוני, מלבי"ם, חתם סופר]. גישה סמלית נוספת רואה בעץ רמז לעץ החיים מגן עדן, או משל לתורה עצמה שנועדה למתק את מרירות החיים והנפש [פני דוד, מלבי"ם, שפתי כהן].
הצירוף חֹק וּמִשְׁפָּט זוכה למגוון רחב של פירושים, אותם ניתן לחלק לשלושה כיוונים עיקריים:
הגישה המרכזית בקרב רוב הפרשנים היא שכבר במרה, טרם מעמד הר סיני, ניתנו לישראל מצוות ספציפיות כדי להרגילם בלימוד ובעשייה. המצוות המקובלות בפירוש זה הן שבת, דינים (משפט אזרחי), ופרה אדומה [רש"י, רמב"ן, טור, מזרחי]. אזכורה של פרה אדומה מעורר קושי בקרב המפרשים, שכן היא קשורה לכפרה על חטא העגל שטרם התרחש. יש המסבירים שנועדה להראות כי כשם שעץ מר ממתיק מים, כך פרה שמטמאת את הטהורים יכולה לטהר את הטמאים [קיצור בעל הטורים, דברי דוד]. פרשנים אחרים טוענים כי חלה טעות סופר היסטורית בהעתקת פירוש רש"י, ובמקום ראשי התיבות פ"א (פרה אדומה) היה צריך להיות כתוב כ"א (כיבוד אב ואם), כפי שמופיע במקורות חז"ל [תורה תמימה, ברכת אשר].
גישה שנייה מפרשת את המושגים כהוראות קיום והנהגה חברתית. אלו אינן מצוות דתיות מובהקות, אלא נימוסים, סדרי שלטון, דרכי מסחר נאותות עם אומות זרות, והנחיות הישרדות ומוסר בתנאי המדבר הקשים, כדי שלא יתנהגו כאספסוף [רמב"ן, רבינו בחיי, העמק דבר, צאינה וראינה].
גישה שלישית רואה בכך חוקיות טבעית ורפואית. ה' לימד את משה והעם את חכמת הצמחים, אילו עשבים מחיים ומרפאים ואילו ממיתים, תוך קביעת חוקי הרפואה בטבע [רבינו בחיי, צאינה וראינה].
המילים וְשָׁם נִסָּהוּ חותמות את הפסוק ומעלות את שאלת מהות הניסיון. יש המפרשים שה' בחן את העם, האם יקבלו את המצוות וההוראות החדשות בשמחה ולא יחזרו לסורם [רמב"ן, ספורנו], או כיצד יגיבו למחסור במזון ומים – האם יבטחו בו או יתלוננו [שד"ל, ביאור יש"ר, קאסוטו]. מנגד, יש הסבורים שהניסיון דווקא חשף את קשי עורפם של העם, שבחרו להתלונן במקום לבקש ממשה את צורכם בלשון יפה [רש"י, שפתי חכמים]. לפי הגישה הרפואית, הניסיון היה מעשי: העם בחן את סגולות הצמחים שגילה להם משה וראה שהם אכן מרפאים, אך מיד הוזהרו שלא לבטוח רק ברפואה הטבעית, אלא להאמין שה' הוא הרופא האמיתי [רבינו בחיי, חומת אנך]. הניסיון כולו נועד לזכך את אמונתם ולהכינם מבחינה רוחנית לקבלת התורה [מלבי"ם, רש"ר הירש].