Psychonauts is niet, zoals de voorgaande games van Schafer, een adventuregame. Het is een platformgame in hart en nieren. Je dient van platform naar platform te springen, vijanden uit te schakelen en dodelijke objecten te ontwijken. Tim Schafer zelf spreekt echter het liefst nog steeds van een adventuregame, want ook in Psychonauts speelt het onderdompelen van de speler in een unieke spelwereld, met knotsgekke karakters, een belangrijke rol. Dit beschouwt Tim als de belangrijkste elementen voor een adventuregame, en niet zozeer de interface waarmee de speler zich door de wereld beeft. Welke definitie je ook hanteert: Psychonauts belooft een zeer unieke spelervaring te worden.
Psychonauts zijn speciale eenheden, bewapend met psychologische krachten. Ze worden getraind op een Psychonauts-kamp, ogenschijnlijk een onschuldig kinderkamp waar de jeugd met veel vertier de zomer doorbrengt, terwijl ze wat leuke kunstjes als telekinese onder de knie proberen te krijgen. In werkelijkheid liggen de zaakjes echter anders. De leider van het kamp, een gestoorde wetenschapper, heeft namelijk andere plannen met de kinderen. Hij wil hun hersenen gebruiken om ze te monteren op tanks waarmee hij de wereld wil overnemen. De enige die hem kan stoppen is Razputin, kortweg Raz, een knul die reeds vergevorderd is op het gebied van psychologische krachten en als enige de mogelijkheid heeft de leider van het kamp te stoppen.
Om dit doel te bereiken beschikt Raz over een groot aantal psychologische krachten die hem in zijn mi ie bij zullen staan. Veel hiervan kennen we reeds uit de twee eerdere games Psi-Ops en Second Sight, maar dat mag de pret niet drukken. Met Telekinese kun je objecten van op afstand optillen en naar je tegenstanders gooien. Met Onzichtbaarheid kun je je tegenstanders doen geloven dat je niet bestaat. Pyrokinesis is de lucifer van je hersenen en kan dingen zonder pardon in brand steken. Daarnaast is het ook mogelijk door de ogen van je tegenstanders te kijken met het mooi genaamde Clairvoyance. Met Confusion kun je tenslotte spelletjes spelen met de geest van je tegenstanders, maar ook met die van je vrienden.