Metro Gravity помещает протагониста в Залы, локацию, в которую он попадает после нажатия на гиперссылку и заполнения опроса. Этот мир функционирует без привычных понятий верха или низа, являясь материальным воплощением коллективного подсознания. Другие обитатели этого места подталкивают главного героя к встрече с личными сожалениями, что является единственным способом обрести силу и найти выход.

Перемещение представляет собой основную трудность, требующую от игрока изменять законы окружения, ходить по стенам и применять гравитационный луч для движения по запутанным коридорам. Открытие новых умений открывает доступ к более совершенным способам передвижения. Игровой процесс в Metro Gravity совмещает исследование с решением загадок и боевыми эпизодами. В этой игре геймерам предстоит проверять свою смекалку в запутанных и сбивающих с толку испытаниях, а также помогать другим персонажам с их поручениями.

Подобные взаимодействия могут вознаградить полезными предметами или обрывками сведений, проливающих свет на устройство мира. Сражения с разнообразными противниками подчинены ритму, а обширный перечень музыкальных композиций задает темп и атмосферу каждого столкновения. Чтобы одолеть неприятелей, необходимо точно рассчитывать время парирования, уклонений и прыжков в такт музыке, что превращает каждую стычку в особую проверку чувства ритма.