Spilleren må ta seg gjennom en rekke nivåer, og møter forskjellige fiender og allierte. Utfordringene deles opp mellom kamp-orienterte utfordringer, og fysikk-baserte oppgaver. Statistikk på skjermen viser karakterens helse, energi og ammunisjon. Gjennom hele spillet får man tilgang til nye våpen og ammunisjon som kan brukes til å forsvare karakteren fra fientlige styrker. I motsetning til Half-Life 2, hvor spillerens første våpen var et brekkjern, anskaffer spilleren denne gangen et våpen kalt Gravity Gun - som har en avgjørende rolle ved å la spilleren bruke fysikk til å manipulere gjenstander.