Als Tagebuch ist das Werk chronologisch aufgebaut und erstreckt sich über einen Zeitraum von knapp zwei Jahren (12. Juni 1942 bis 1. August 1944). In wenigen Fällen finden sich spätere Nachträge und Anmerkungen Annes zu einzelnen Tagebucheinträgen. Bis auf einen kurzen Briefaustausch mit Margot, in dem auch ihre Briefe im Tagebuch wiedergegeben werden, ist das Tagebuch aus Annes Sicht verfasst.
Nach einleitenden Erklärungen zur Funktion des Tagebuchs – es dient als Ersatz für eine vertraute Person – wählt Anne ab dem 20. Juni 1942 für ihre Tagebucheinträge die Briefform: Sie beginnt mit »Liebe Kitty« und endet mit »Deine Anne«. Dies stellt im Kontext des Tagebuchschreibens eine literarische Besonderheit dar: Indem Anne ihre Einträge an die fiktive Freundin Kitty richtet, verwandelt sie die ursprünglich monologische Form des Tagebuchschreibens in eine dialogische (vgl. Freund-Spork, S. 42). Die Länge der Tagebucheinträge variiert, wobei der Umfang von wenigen Sätzen bis zu mehreren Seiten reichen kann. Während in der Anfangszeit die Abstände zwischen den einzelnen Einträgen teilweise noch länger sind, intensiviert sich Annes Tagebuchschreiben im Laufe ihrer Zeit im Versteck und die Einträge folgen in kürzeren Zeitabständen aufeinander.
In ihren Tagebucheinträgen berichtet Anne primär vom Alltag im Hinterhaus und den Beziehungen der handelnden Personen untereinander, wobei sie oftmals auf ihr Verhältnis zu einzelnen Familienmitgliedern eingeht und ab dem Winter 1944 verstärkt auf ihre Beziehung zu Peter van Daan Bezug nimmt. Einen wichtigen Bestandteil des Tagebuchs bilden zudem selbstreflexive Passagen über ihre eigene Person, die im Laufe des Tagebuchs zunehmen, sowie das Sprechen über eigene Ängste und Sehnsüchte. Immer wieder geht Anne auch auf äußere Geschehnisse in der Welt, wie den Kriegsverlauf oder die zunehmende Nahrungsmittelknappheit in den Niederlanden, sowie auf die Situation der Juden und Jüdinnen ein. Berichte über die Helfer/-innen und Situationen, in denen die Untergetauchten fürchten, entdeckt zu werden, bilden ebenfalls wiederkehrende Elemente im Verlauf des Tagebuchs.
