Den kulturhistoriske værdi for Østerlars Station knytter sig både til bygningernes oprindelige funktion og opførelse som station på Gudhjembanen samt til stationen som en af arkitekterne Kay Fisker (1893-1965) og Aage Rafns (1890-1953) tidlige, men toneangivende værker.
Kay Fisker og Aage Rafn forsøgte med stationerne langs Gudhjembanen at tilpasse bygningerne det bornholmske landskab og den bornholmske byggeskik, hvilket medførte, at alle stationerne har deres eget særpræg, grundet deres beliggenhed. Forlægget var de bornholmske byhuse med deres lave, præcise bygningskroppe, røde kalkede facader og tjærede sokler, således som det også ses i Østerlars Station. Stationsbyggeriet var aktuelt i begyndelsen af 1900-tallet, hvor der blev opført flere stationer, som søgte at bryde med skemaet for stationsbygningerne fra jernbanernes unge år, der var karakteriseret ved gule maskinsten og skifertage. De nye stationer blev blandt andet opført af Ulrik Plesner (1861-1933), der søgte en forenklet hovedform, der var i slægt med de omgivende småhuse og inspireret af deres byggeskik. Hvorimod Heinrich Wencks (1851-1936) stationsbygninger langs kystbanen fra omkring år 1900 repræsenterede en mere overdådig nationalromantik.
Rafn og Fiskers Østerlars Station er i harmoni med de omgivende bebyggelser ved bygningernes enkle hovedformer uden overflødig pynt og med en gedigen håndværksmæssig udførelse. Trods bygningernes afdæmpede udtryk kan den oprindelige offentlige funktion som station stadig aflæses i stationsbygningens fremhævede brede indgangsparti med slutstenen, hvori Gudhjembanens mærke er indgraveret. Bygningerne anviser med deres placering den tidligere ankomstplads, ventepladsen og banelinjen, der løb parallelt med disse.
Ligeledes vidner varehusets hævede revleporte med afsats om den tidligere håndtering af gods. Den hævede afsats mod syd lå ud til den oprindelige tilkørselsplads og kunne således benyttes til aflæsning mens terrænet foran den søndre port stadig falder ned mod det tidligere banelegeme. Endvidere signalerer det overvejende lukkede volumen klart funktionsbygning.
Endvidere er det hvidtede tegn på hovedbygningens gavl af kulturhistorisk værdi. Fisker og Rafn designede et bomærke til hver station, da ingen af byerne, hvori stationsbygningerne skulle ligge, havde noget byvåben man kunne anvende. Bomærkerne var i store træk ens for Østerlars, Østermarie og Gudhjem Station, men med en lille variation, der kendetegnede hver by – i Østerlars er bomærket formentlig inspireret af Østerlars Kirkes gamle embedssegl - en Sankt Laurentius rist.
Den kulturhistoriske værdi knytter sig i det indre til varehusets fortsatte sekundære funktion som værksted samt til rummets størrelse og de funktionelt betingede overflader.
I stationsbygningens indre knytter den kulturhistoriske værdi sig til de bevarede dele af den oprindelige grundplan, der ses i venteværelset, billetlugens placering, i aftegningen af den oprindelige grundplan i loftet af undervisningslokalet, i hovedtrappen samt i det lille kælderrum. Hertil kommer de ældre overflader og bygningsdele og -detaljer, herunder brædde- og teglgulve, hovedtrappe, fyldingsdøre, gerichter messinggreb og hængsler, skunkpaneler og vinduer med alle detaljer.