《半衰期》是一款第一人称射击游戏，玩家需要战斗和解决不同的谜题才能过关。异于同时期的同类游戏，《半衰期》使用剧本分镜帮助带出剧情重点，给玩家观看一些小事件如怪物破门而入令玩家了解接下来的发展。但当时大部分第一人称射击游戏都使用分镜表示剧情。《半衰期》全程使用剧本分镜，同时保留玩家的控制权，因此，游戏中从未听到主角说话或看到他的样子。 《半衰期》以章节而非关卡作链接，游戏过程是连贯的（除了loading的时候）。 游戏中玩家必须穿着H.E.V防护衣，防护衣最大的特点就是能够减缓枪击、辐射、热能等对于人体的伤害。游戏画面左下方会有生命值、防护衣能量、弹药库存显示，玩家可透过急救站和能量泵来补充生命值与能量，另外在特定的地点也会放置急救包、防护衣能量补给、武器弹药，而许多的木箱藏有上述物品，玩家可用撬棍打碎木箱来获得补给。 游戏内会有考验智力的难题，例如传送带迷宫。某些头目不能被普通武器杀死，需要利用特殊设施才能消灭。游戏后期，玩家得到H.E.V防护衣的长距离跳跃配置，可以令玩家跳得更远更快，此元素也被用来考验智力。 大部分时间，主角都是独自战斗，但有时会得到非玩家角色的帮助，他们主要是研究所的保安和科学家。这些人可帮助打击敌人、提供情报、区域移动等等。游戏内有一系列的敌人，其中有怪物如“猎头蟹”，人类敌人如“HECU陆军”（为封口要杀光研究所的人）。游戏分三种难度：简单、中等、困难，难度越高，武器的杀伤力越低，而敌人的血量越多。 《半衰期》内有多种武器，其中撬棍是该游戏的代表性武器，可用来攻击和清除挡路物。游戏亦有大量传统武器，如格洛克17手枪、SPAS-12战斗霰弹枪、挂载有榴弹发射器的HK MP5冲锋枪、Colt Python .357 Magnum左轮手枪、火箭炮，还有一些奇特武器如弩、异形武器、磁道炮和胶子枪。