Atomanta передает под управление геймеров космического пирата Тарию Такару, пилотирующую мощный боевой корабль Atomic Manta. Главная цель — забрать ценный артефакт с планеты Азавураз. Эта миссия дает возможность получить солидную награду и расплатиться с долгами перед бывшими нанимателями. Повествование разворачивается на протяжении 8 уникальных этапов, выполненных в жанре вертикального shoot ‘em up. Также можно обнаружить 3 альтернативных пути, отклоняющихся от основного маршрута и предлагающих иные столкновения и испытания.

Геймплей в Atomanta сосредоточен на маневрировании в плотных потоках снарядов, требующем точного управления кораблем. Небольшой светящийся хитбокс на звездолете облегчает движение сквозь сложные узоры вражеского огня. В начале прохождения предстоит выбрать один из 3 стартовых наборов вооружения, каждый с возможностью улучшения до 3 раз путем сбора усилений. Кроме того, по всей игре спрятано 14 секретных видов оружия, позволяющих немедленно менять стиль прохождения при их обнаружении. Если корабль будет уничтожен, он сохранит все свои апгрейды.

Дополнительную тактическую глубину обеспечивают специализированные системы для боя и подсчета очков. Режим фокусировки связан с рельсотроном, использующим лазерный прицел для наводки точных выстрелов. Бомбы служат двойной цели: они уничтожают все снаряды на экране и наносят масштабный урон, а их мощность временно повышается за счет секретных предметов. Система рангов поощряет агрессивный стиль игры, вознаграждая за мастерское ведение боя. Помимо стандартного прохождения, сложный и скрытый гипер-режимы предлагают повышенную сложность, заодно увеличивая скорость и мобильность корабля.