הפסוק עוסק בידיעתו המוחלטת של ה' את מחשבותיו הפנימיות והנסתרות של האדם, במיוחד על רקע תקופות של רדיפות ושמד. המילה יחקר משמעותה חקירה וחיפוש, והמילה תעלומות מתארת דברים נסתרים ומועלמים [מצודת ציון].
הפרשנים מתעכבים על השימוש בפועל "יחקר", שהרי ה' אינו זקוק לחקירה כדי לדעת דברים. ה' אמנם יכול היה לחקור זאת אילו היה בכך צורך, אך הוא ממילא יודע את צפונות הלב [אבן עזרא]. מטרת השימוש במילה זו היא להדגיש שה' יפרסם לעיני כל את מה שידוע לו בסתר, כאילו הדבר עבר חקירה פומבית [מאירי].
באשר לתוכן שאותו ה' חוקר ויודע, המקורות מציגים שלוש זויות המשלימות זו את זו, סביב נאמנות עם ישראל בצל גזירות קשות:
הגישה הראשונה מתמקדת ביראת שמים כגורם מרתיע. אם ישראל היו מעלים על דעתם אפילו מחשבה קלה לכפור באמונתם, ה' היה חוקר ויודע זאת. עצם ההכרה שה' חוקר ויעניש על כך, היא שמנעה מהם לפרוש את כפיהם לאל זר, גם כשהדבר דרש מהם למסור את נפשם להריגה [רד"ק, מצודת דוד].
גישה שנייה מתמקדת בנאמנות הפנימית של העם, מעבר למראה העיניים. במבטו הרחב, ה' יודע שעם ישראל נשאר נאמן לו [ביאור שטיינזלץ]. דבר זה בא לידי ביטוי מובהק אצל האנוסים בשעות שמד. אף על פי שאולצו להמיר את דתם כלפי חוץ, ה' ידע את האמת שבלבבם. נאמנות נסתרת זו אף הוכחה במציאות, כאשר האויבים חקרו וגילו שהאנוסים שומרים את דת ישראל בסתר, והרגו אותם בשל כך [מלבי"ם].
גישה שלישית מציגה פן עמוק של חמלה, המסביר מדוע אנשים מסוימים לא מסרו את נפשם על קידוש ה' מיד, אלא נכנעו זמנית לגזירות. לעיתים מיתת הייסורים הייתה כה קשה, ארוכה ובלתי נסבלת, עד שהאדם לא יכול היה לעמוד בה. ה', היודע את תעלומות הלב, מבין שהכניעה לאל הזר לא נבעה מתוך רצון או בגידה, אלא מתוך ייסורים ששברו את הגוף. ה' קורא את האמת הנסתרת שלפיה כוונתם הפנימית נותרה טהורה [אלשיך].