Являясь шутером от первого лица, игра представляет игровой мир из глаз главного героя. Игровой процесс не разделён на миссии или этапы, поэтому действие является непрерывным передвижением по целостным локациям, лишь технически разделённым на карты. Все карты линейны и, как правило, предполагают единственный возможный путь для прохождения.

Большую часть времени, как и в любом другом шутере, игроку предстоит отстреливаться от врагов. Степень жизнеспособности игрока определяется показателем здоровья и уровнем зарядки защитного костюма. Оба показателя можно восполнить несколькими способами, например, подбирая разбросанные по карте батареи и аптечки, или пользуясь стационарными зарядными станциями. В любое время игроку доступны загрузки и сохранения.

Характерной особенностью геймплея Half-Life является постоянное взаимодействие игрока с окружающей средой. Например, игрок может пододвинуть ящик, чтобы забраться на нужную высоту, или набросать в воду лёгких бочек, чтобы перебраться на противоположный берег. На основе интерактивности окружения построено множество головоломок, которые могут потребовать от игрока сообразительности.

Одна из головоломок в игре.Игрок освобождает лёгкие бочки под водой,

после чего они всплывают, позволяя ему перебраться на другую сторону.

Другое проявление интерактивности окружения — возможность использования стационарного оружия, такого как оставленный в комплексе танк или пулемёт. Другой пример использования нестандартного оружия — вызов удара со спутника по противнику при помощи задания цели на электронной карте. В качестве транспортного средства выступает вагонетка, поездке на которой посвящена целая глава.

Особым элементом геймплея являются так называемые джамп-пазлы. Игроку приходилось прыгать по платформам, корректируя в полёте дальность и направление прыжка. Джамп-пазлы достигли своего апогея в главе «Зен», где игрок прыгает на огромные расстояния по летающим островкам мира чужих при уменьшенной гравитации с «модулем длинных прыжков» на костюме.

Использование станкового пулемёта (глава Surface Tension).

Противники и союзники

После того, как эксперимент с порталом пошёл по незапланированному пути, исследовательский центр Чёрная Меза был наводнён большим количеством разнообразных жизненных форм. Некоторые из них начнут атаковать, как только увидят; другие — не проявят агрессию, пока не тронут их, третьи — могут встать на сторону игрока. Персонажи, встречаемые в игре Half-Life можно разделить на следующие категории:

• Враги-пришельцы из пограничного мира Зен. К их числу относятся такие монстры, как хедкрабы, зомбированные ими люди, вортигонты, хаундаи, барнаклы, буллсквиды, тентакли, гаргантюа, снарки, ихтиозавры, пиявки, Alien Grunt’ы, контроллеры, Гонарк, Нихилант. Также у пришельцев есть лазерная пушка, но она встречается всего 1 раз в главе Forget about Freeman!
• Правительственные силы, прибывшие в Чёрную Мезу для уничтожения последствий катастрофы и всех её свидетелей. К их числу относят профессиональных солдат из спецподразделения HECU и тренированных убийц — чёрных оперативников.
• Гражданские лица — учёные и охранники, которые до катастрофы были коллегами Фримена, а после стали его союзниками. Охранники неплохо стреляют и имеют доступ к закрытым для игрока помещениям. У учёных также есть определённый уровень допуска, позволяющий им делать доступными игроку помещения, пройдя сканирование сетчатки глаза. К тому же, если игрок сильно ранен, то они могут подлечить его.