Noosphere — психологический детектив, центральной механикой которого является проникновение в сознание других людей для распутывания сложной тайны. Ключевой аспект всего процесса заключается в постоянном перемещении между физической реальностью и ментальными мирами встреченных персонажей. Несмотря на внешнее сходство, эти измерения обладают уникальными структурами и содержат совершенно разные улики. Процесс решения головоломок целиком построен на внимательном сопоставлении многочисленных несоответствий между двумя планами бытия. Главным героем выступает мальчик, очнувшийся в стенах загадочной лаборатории без каких-либо воспоминаний о своем прошлом. Именно его врожденная способность к ментальному вторжению становится инструментом для исследования чужих мыслей в поисках ответов.

Продвижение по сюжетной линии напрямую зависит от решений, принимаемых в диалогах и при обследовании окружения. Каждое взаимодействие с неигровыми персонажами в Noosphere открывает доступ к новой информации и формирует их дальнейшее отношение к протагонисту. Любой сделанный выбор провоцирует определенные реакции и направляет повествование по одной из множества доступных сценарных ветвей. Такая нелинейная структура определяет, какой из нескольких возможных финалов истории в итоге увидит геймер. Судьба ребенка и раскрытие всех секретов таинственного исследовательского института находятся в руках пользователя. Повторные прохождения позволяют открыть ранее недоступные детали и приблизиться к пониманию полной картины произошедших событий.