DESYNC - яркий хардкорный шутер, обладающий простой механикой: стрельба и прыжки. Противнике в игре сложные и убивают с 2-3 выстрелов. Геймплей заключается в том, что требуется пробежать карту с точки А в точку Б, попутно уклоняясь от выстрелов врагов. Герой может переключаться между несколькими видами пушек и проводить цепочки убийств.
Некоторые враги содержат защитные устройства, а другие предпочитают сами нестись на протагониста. Игровой процесс подкидывает сложности тем, что выдает небольшое количество патронов. Поэтому DESYNC требует точность стрельбы и молниеносной реакции. Вооружившись двумя пушками, необходимо пронестись по локации, собирая осколки.
С их помощью можно прокачивать оружие, расширять боезапас и покупать новые навыки. Чем меньше смертей будет за уровень, тем больше очков получит герой. По окончанию главы ожидают суровые боссы, обладающие специальными типами атак и движений. Сложность боя состоит в том, что если закончатся боеприпасы, то понадобится несколько мгновений, чтобы наступил геймовер.
Каждая пушка содержит несколько режимов стрельбы, позволяя экспериментировать с тактикой и пробовать разнообразные стили игры. Присутствуют списки лидеров, показывающие самых быстрых и лучших игроков. Стилистически игра выполнена в жанре киберпанк и содержит поли-неоновые динамичные тона.