Frozen Synapse - пошаговая стратегия, основанная на принципах Laser Squad Nemesis. Под вашим руководством находится небольшой вооруженный отряд. Управляйте им, чтобы достигать различных целей миссии. Обычно задания сводятся к уничтожению всего вражеского отряда. Старайтесь продумывать ходы заранее. Раздавайте личные команды каждому бойцу с временным лимитом в 5 секунд. Одновременно с вами ходит оппонент.

В процессе хода можно посмотреть предварительный результат действия. Это помогает вам изменить стратегию или порядок выполнения указанных целей. После того как вы нажмете кнопку Prime, все заданные параметры приходят в действия. Происходит калькуляция, которая учитывает множество факторов: прицеливание, укрытия, реакцию юнита и т.д. К примеру, солдат, использующий укрытие, получает преимущество над беззащитным юнитом и т.д.

Бойцы делятся на 5 типов, в двумя режимами видимости: Light и Dark. В первом видны все вражеские солдаты, а во втором - только изначальные. Уровни представляют собой статичные и генерирующиеся. Статичные - это 55 миссий основной кампании, объединенные одной сюжетной линией. Процедурно генерируемые - это карты для одиночной игры, которые рандомно создают различные условия для поединка. Доступна сетевая игра в дуэльном режиме. Действия Frozen Synapse разворачиваются в антиутопическом киберпанк-будущем. Вы в качестве оперативника сражаетесь с армией повстанцев.