Toen Zeus, de koning van de goden, Leda zag, was hij zo getroffen door haar schoonheid dat hij in een zwaan veranderde en met haar samenging. Leda baarde twee eieren en uit elk ei kwamen tweelingbaby's. De tweeling was Pollux en Clytemnestra, en Castor en Helen, personages die opgroeiden om in andere Griekse legendes te voorkomen. Paris ontvoerde de volwassen Helena en maakte van haar de legendarische prinses van Troje.

In het beeld kijkt Leda teder neer op haar baby's, terwijl de rondingen van haar lichaam in contrast staan met de kronkelige lijnen van de zwaan, zijn hoofd op haar schouder rustend. Het beeld is ook allegorisch; het takje witte bloesem dat Leda in haar hand houdt, is een symbool van zuiverheid. Haar ietwat ongemakkelijke houding, met de baby's aan de ene kant en de zwaan aan de andere, suggereert dat ze verscheurd is tussen de mensenwereld en de magische gebeurtenis die haar zojuist is overkomen.

In tegenstelling tot het mythische karakter van het verhaal, is de setting naturalistisch. Over Leda's linkerschouder zien we een granieten blok met houtsnijwerk erop. Over haar rechterschouder ligt een klein, middeleeuws stadje.

De lucht boven je hoofd en de grond eronder zijn even realistisch. Leonardo's ontwikkeling als kunstenaar verklaart dit realisme. Leonardo werd in 1452 geboren in de stad Vinci, Toscane, als zoon van een advocaat. In zijn jeugd ging Leonardo naar het platteland in de buurt van zijn huis en verzamelde planten en kleine dieren. Vervolgens oefende hij met het zorgvuldig tekenen van elke soort in een van zijn notitieboekjes, waarbij hij elk detail nauwkeurig en ingewikkeld weergaf.

Na verloop van tijd werden deze weergaven van de natuurlijke wereld het kenmerk van Leonardo's genie. Deze nauwkeurigheid is te zien in de afbeelding, de weergave van de vleugel en veren van de zwaan, de wolken in de lucht, en het gras en gebladerte. De stad op de achtergrond is vrijwel zeker de afbeelding van een echt Toscaans dorp. Naast nauwkeurig tekenen, kondigde Leonardo de subtielste weergaven van licht en kleur aan die ooit in de westerse kunst zijn gebruikt.

Hij begon het ambacht van schilderen in een tijd waarin kunstenaars de mogelijkheden van het oliemedium ontdekten, en zachte en realistische schakeringen in tegenstelling tot de helderdere kleuren van verf op temperabasis. Middeleeuwse kunstenaars hadden uitgeblonken in het uitbeelden van de geestelijke wereld, de hemel, engelen en heiligen, met temperaverf en bladgoud.

Maar de mercantiele, postmiddeleeuwse wereld vroeg om realisme in de schilderkunst. De subtiliteit van het oliemedium stelde Renaissance-kunstenaars in staat om dit realisme te bereiken. Leonardo bracht olieverfschilderij naar een virtuoos niveau met zijn techniek om laag op laag getinte glazuren op oliebasis op zijn oppervlak aan te brengen totdat hij het gewenste effect bereikte.

Deze techniek zorgde voor een zacht, mistig effect op de randen van objecten in zijn schilderijen, dat 'sfumato' of rook werd genoemd. Het is te zien in Leonardo's beroemdste schilderij, de Mona Lisa, geschilderd tussen 1503-1507. Latere kunstenaars kopieerden Leda en de Zwaan van Leonardo's tekeningen en ook van deze schildertechniek.