הספר, בנוסף להיותו תיעוד תרבותי, הוא תיאור אישי וכאוב של ילדות בצל נישואיהם המיוסרים של הוריו: אם דיכאונית ואב מלומד, קרוב אך גם מרוחק, שהקריירה שלו הוחמצה בצלו של הדוד הגדול פרופ' יוסף קלוזנר. הטרגדיה המשפחתית מגיעה לשיאה כאשר בהיותו בן שתים עשרה, אמו מתאבדת אחרי תקופה ארוכה של ייסורי נפש.
הספר רצוף בהרהורים פוליטיים וספרותיים, ומצייר בעוקצנות, אך גם במידה של אמפתיה, אנשי רוח ופוליטיקאים בהם נתקל: דוֹד אביו, חוקר תקופת בית שני, יוסף קלוזנר, ש"י עגנון, שגר בסמוך לקלוזנר, דוד בן-גוריון, שהתכתב עם עוז מעל דפי עיתון דבר והזמינו לפגישה, ואחרים. אהבתו הראשונה של עוז, הייתה, כך הוא מספר, המשוררת זלדה, שלימדה אותו בכיתה ב'. באחד הקטעים הוא מתאר את פרץ השמחה הגדול עם אישור האו"ם את תוכנית החלוקה בכ"ט בנובמבר.
עוז מתמחה בספרו זה, בתיאור מדוקדק של מקומות בירושלים, בתיאור רגיש של מגוון של דמויות, ביחסי אנוש, ביכולת ההתבוננות שלו, ובחוש הומור דק, המלווה את נקודת המבט האישית שלו.
עוז הודה שבכתיבת "סיפור על אהבה וחושך", נטל לעיתים חופש יצירתי מהאמת העובדתית. לאורך כל הספר הוא מביא הערות וציטוטים מספרים רבים בתחומים רבים, שהם למעשה מבנה או סגנון המעניק לסיפורים אותנטיות ואמינות.
הספר הוא אחת מיצירות הספרות העברית הנמכרות ביותר אי פעם, ועל פי רוב זכה לשבחיה הנלהבים של הביקורת בארץ ובעולם. הספר תורגם ל-30 שפות בעולם. בין היתר תורגם הספר לערבית ויצא לאור בלבנון. את התרגום יזם ומימן אליאס ח'ורי, עורך-דין ערבי ישראלי, לזכר בנו שנרצח בפיגוע. בעיתון הערבי הנפוץ אל-חיאת התפרסמה ביקורת אוהדת על הספר.
בעקבותיו הוענק לעמוס עוז הפרס התרבותי הגבוה של גרמניה, פרס גתה על מפעל חיים. בשנת 2007 נבחר הספר על ידי עורכים ומו"לים (בפרויקט של עיתון מעריב) לאחד מחמשת הספרים הטובים ביותר שנכתבו בעברית מאז קום המדינה. בסין צוין הספר כרומן החשוב ביותר בשנת 2007.[2]
לדברי עוז, התקבלותו של הספר בעולם הפתיעה אותו, שכן חשב שחוויותיו יהיו מובנות רק לאנשים בעלי רקע דומה לשלו.
הספר שימש השראה למדריכי טיולים שתכננו סיורים בעקבותיו.[3]
ב-2007 רכשה השחקנית נטלי פורטמן את זכויות היוצרים על הספר באמצעות חברת ההפקה החדשה שלה, "Handsomecharlie", לצורך הפקת סרטה הראשון כבמאית – סרט שנקרא באותו שם. צילומי הסרט נערכו בין השאר גם בירושלים.[6] הסרט הוקרן בהקרנת בכורה בפסטיבל הקולנוע בקאן במאי 2015.
בסוף 2019 העלה תיאטרון החאן מחזה בבימויה של איה קפלן שבנוי על פי פרקים מהספר. המחזה נקרא אף הוא כשם הספר. המחזה נעזר בסיפור מסגרת שזכה להסכמתו של עוז בחייו, ובו בני משפחתו המתים מטרידים את מנוחתו ודורשים ממנו להעלות את סיפורם על הכתב. את עוז המבוגר מגלם השחקן יהויכין פרידלנדר ואת אמו פניה מגלמת השחקנית תמר אלקן מאושר.