Особенностью Pokémon Go является наложение виртуальных образов на изображение реального мира. Игра побуждает путешествовать по улицам для поисков и охоты покемонов, выходить из дома и общаться с другими игроками. Тем самым преодолеваются распространенные проблемы молодежи: сидячий образ жизни и асоциальность в реальном мире. Распространяясь по модели free-to-play, игра поддерживает вспомогательные, но необязательные внутриигровые покупки. В игре присутствуют все покемоны первого поколения, среди них начальные: Бульбазавр, Чармандер и Сквиртл.
okémon GO предлагает игрокам выступить в роли тренеров существ покемонов, которых нужно ловить и тренировать для дальнейших сражений с покемонами других тренеров. В начале игрок создает своего аватара, настраивая детали его облика выбором из нескольких вариантов. В то время как игрок передвигается в реальном мире, его аватар путешествует по карте благодаря использованию GPS. Если рядом находится покемон, игра сообщает об этом и предлагает отыскать его, пользуясь камерой смартфона или планшета. Изображение покемона накладывается на картинку окружающего мира, полученную с камеры. При этом тип существа высчитывается в зависимости от информации о местности. Поэтому, к примеру, водные покемоны будут встречаться возле рек и фонтанов. За поке-монеты (англ. pokecoins), получаемые после покупки за реальные деньги, совершаются внутриигровые покупки полезных вещей, которые ускоряют прогресс игрока. Иногда они отыскиваются, так же как покемоны. Все такие покупки и находки складываются в инвентарь, который вмещает 500 предметов.
Встретив дикого покемона, игрок должен его поймать, метко бросив виртуальную ловушку покебол. Покемоны имеют разную сложность поимки, обозначенную цветом кольца вокруг них, куда должен попасть игрок. Существа в зелёном кольце остаются в покеболе, оранжевом — могут вырваться, красном — скорее всего смогут освободиться и убежать. В любой момент есть возможность сфотографировать покемона среди окружающей среды. При успешной охоте покемон переходит в коллекцию игрока и тот получает внутриигровые валюты: «звездную пыль» и конфеты, необходимые для развития своих покемонов. Другой способ получить покемонов — купить их яйца и инкубатор, в котором вырастить существо. Вид покемона при этом зависит от преодоленного за раз реального расстояния: чем больше игрок проходит пешком (передвижение транспортом не учитывается), тем сильнее покемон вылупится. Дистанция варьируется от 2 км (дает слабых в игре существ, как Пикачу или Чермандер) до 10 км (дает возможность получить Оникса, Кабуто и др.). Дополнительно можно купить приманки, на которые сбегутся дикие покемоны, облегчая их поимку.
Кормя покемонов конфетами и тратя «звездную пыль», игрок получает развитие покемона — увеличение его параметров или переход в другую форму. Простое усиление поднимает уровень наносимых в бою повреждений и запас здоровья, требуя «пыли» и немного конфет. Для изменения формы (эволюции я
