Op het eerte gezicht lijkt Metroid Prime 2: Echoes meer van hetzelfde te zijn vergeleken met de vorige game op de GameCube. Nog steeds wordt er vanuit een first person standpunt gespeeld en ook grafisch lijken er geen dramatische verschillen aanwezig te zijn. Toch heeft Retro Studios een flink aantal aanpa ingen en verbeteringen doorgevoerd, waardoor het toch als een geheel nieuwe game aan moet voelen. Allereerst is de planeet waarop hoofdrolspeelster Samus Aran zich dit keer bevindt, opgedeeld in twee dimensies dankzij een grote catastrofale ramp vele jaren eerder. Net als in games als Zelda: Link to the Past kent de planeet, Aether genaamd, een lichte en duistere dimensie die parallel aan elkaar lopen.
De bewoners van de lichte wereld, de Luminoth, stellen Samus aan om de kwaadwillende wezens van de duistere wereld, de Ing, tegen te houden in het vernietigen van de lichte zijde. Hoewel het spel Space Pirates en Metroids zal kennen, zullen de Ing de voornaamste vijanden zijn die je tegenkomt. Je wordt daarnaast ook nog eens achtervolgd door een wezen dat verdacht veel gelijkeni en met Samus vertoont. Bij het bevechten van de Ing zul je tu en de twee dimensies reizen via speciale portalen. Het vervaarlijke van de duistere dimensie is echter dat hierin niet normaal rond te lopen is zonder schade te ondervinden. De atmosfeer in deze dimensie is namelijk giftig voor wezens uit de lichte wereld. Om zich toch goed te kunnen verplaatsen in deze omgeving, zijn er overal zogenaamd veilige zones te vinden die Samus tijdelijk beschermen en helen.
Deze veilige zones zullen echter wel eerst geactiveerd moeten worden en hierbij komen de nieuwe wapens in beeld. Het spel zal op zijn minst vier verschillende beams kennen waarvan tot nu toe de standaard, Light en Dark beams, bevestigd zijn. Voor het activeren van de veilige zones heb je de Light Beam nodig. Daarnaast doet dit wapen aanzienlijk meer schade bij wezens afkomstig uit de duistere wereld en is deze beam tevens in staat om organische materialen razendsnel te laten groeien. De Dark Beam is vanzelfsprekend het tegenovergestelde van de Light Beam en zal juist wezens uit de lichte wereld meer schade berokkenen. Ook kan deze beam organische materialen weer weg laten rotten. Nieuw in de Metroid reeks is dat deze beams een beperkte hoeveelheid ammo kennen. Iets wat voorheen alleen het geval was bij mi iles.