La cazarecompensas Samus Aran ha sido enviada por la policía federal galáctica al planeta Zebes para derrotar a los Metroids y destruir a Mother Brain. Al comenzar tu misión habrá dos caminos, uno hacia la derecha y otro hacia la izquierda. Si vas hacia la derecha, como en los juegos de plataformas publicados antes que éste, te encontrarás con que no puedes avanzar más, ya que hay un paso estrecho por el que tu personaje no cabe. Es yendo hacia la izquierda donde encuentras la mejora para tu armadura que te permite hacerte bola y pasar por el camino hacia la derecha, mostrando con esta decisión de diseño la no linearidad de los niveles del juego.
Tu armadura tiene un cañón en el brazo que puede disparar hacia el frente o hacia arriba, pero tendrá un alcance limitado hasta que consigas la mejora de largo alcance y no podrás alcanzar a los enemigos en el suelo, por lo que tendrás que colocarte en una plataforma más baja o esperar a que el enemigo deje de estar a la altura del suelo. Cuando consigas la primera mejora de misil podrás dispararlos. Los misiles causan mucho más daño pero tendrás una cantidad limitada, aumentando la capacidad máxima por cada mejora de misiles que recojas. Habrá ciertas puertas que solo se puedan abrir disparándoles cierto números de misiles. Podrás obtener mejoras para tu disparo normal, como un rayo congelador que te permitirá convertir a enemigos en plataformas, pero estas mejoras sustituyen a la mejora del disparo que tenías, teniendo que volver a donde estaba la mejora anterior para recuperarla. La mejora del rayo congelador es necesaria para completar el juego, así que, si consigues otra mejora de disparo, acabarás teniendo que volver a por el rayo congelador tarde o temprano.
Este juego puede resultar laberíntico debido a que no contaba esta primera entrega de la saga con una pantalla de mapa y a que ciertas salas son idénticas, incluido el posicionamiento de enemigos. Deberás explorar los niveles interconectados en busca de mejoras que te permitan avanzar por ciertos sitios, como la de salto largo o la que te permite colocar bombas mientras estás en la forma de bola. Dichas bombas estallarán unos instantes después de colocarlas y no solo sirven para destruir obstáculos y enemigos colocados en lugares donde tu cañón no alcanza, sino que la fuerza de la exploxión puede hacer que tu personaje salte en la forma de bola, útil para meterte en huecos estrechos que estén elevados. También podrás obtener mejoras de la barra de salud. El objetivo es encontrar y derrotar primero a los jefes Ridley y Kraig, lo que abrirá el camino hacia Mother Brain, el jefe final.
En este juego te enfrentarás a enemigos que escalan las paredes y los techos, a enemigos que vuelan hacia abajo y arriba y a ciertos insectos que salen sin parar de unos agujeros del suelo, se elevan a una distancia relativa a tu posición y se lanzan hacia tí en una trayectoria horizontal. A veces hay dos de esos agujeros en el suelo desde donde esos insectos te atacan desde dos direcciones y en otras ocasiones hay otro tipo de enemigo cerca que te ataca desde arriba.
Este juego no tenía la capacidad de almacenar datos de guardados, por lo que usaba un sistema de contraseñas. Cada vez que morías se mostraba la contraseña para continuar con el progreso que habías alcanzado.
Este juego cuenta con textos en inglés.
Este juego ha sido probado en el núcleo Nestopia UE de Retroarch.