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 (хотя где-то в середине игры Гордона оглушают солдаты HECU, и он приходит в себя уже в другой локации). 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.^[50]

Использование станкового пулемёта (глава Surface Tension).

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.^[51] В качестве транспортного средства выступает вагонетка, поездке на которой посвящена целая глава.^[52]

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.^[53]