Crysis 2 - це продовження гри Crysis і друга основна гра в серії, після оригінальної назви та окремого доповнення Crysis: Боєголовка. Це шутер від першої особи, в якому основна зброя доповнена нанокостюмом, що надає додаткові здібності, як і в першій грі. Багато базових елементів запозичено з попередньої частини, помітною відмінністю є зміна декорацій: гра відходить від джунглів на тропічному острові, як це було в попередній грі Crytek Far Cry, до похмурих міських бойових дій у зруйнованому міському пейзажі майбутнього Нью-Йорка у 2023 році, через три роки після подій першої гри.
Гравець бере на себе роль Алькатраса, морського піхотинця-розвідника та іншого протагоніста, ніж у першій грі. Нью-Йорк спустошений і частково перебуває на воєнному стані після спалаху Мангеттенського вірусу, який викликає клітинний збій. Водночас місто вражає нашестя інопланетної раси Цеф, яка також була присутня в оригінальній грі. Алькатрас спочатку служить звичайним морським піхотинцем у складі C.E.L.L., приватної військової організації, що входить до складу компанії Crynet, яка розробила нанокостюм. Під час однієї з перших місій Алькатрас опиняється сам і зустрічає інфікованого майора Лоренса Барнса, який володіє оновленою версією костюма 2.0. Він передає його Алькатрасу, якому доводиться боротися з Цефом, а також відбиватися від солдатів C.E.L.L., які приймають його за Барнса через костюм. Крайнет полює на Барнса, бо той є активною біологічною загрозою через інфекцію і критикує побічні ефекти, які виникають при носінні костюма.
Більша частина гри проходить у місті, але є також невеликі частини, де можна керувати автомобілем. Поряд з атаками ближнього бою (тупання, стусани, удари кулаками), великою кількістю зброї та вибухівки, великий акцент робиться на здібностях нанокостюма, що випливає з рекламного слогану гри "Be the Weapon" ("Стань зброєю"). Костюм має обмежену кількість енергії, яку потрібно регулярно підзаряджати. Чотири режими костюма з оригінальної гри були повернуті до двох. Окрім стандартного режиму "Зброя", гравці мають доступ до двох основних режимів - "Плащ" та "Броня". Плащ забезпечує невидимість і пригнічує звуки, а броня посилює захист. Костюм можна додатково кастомізувати за допомогою багатьох модулів, які надають певні здібності. Швидкість і Стрибок все ще представлені як додаткові здібності, але вони активуються автоматично, коли гравець біжить або утримує кнопку стрибка відповідно. Ці та багато інших модулів називаються пасивними вторинними здібностями, оскільки вони витрачають енергію при активації. В іншому, вторинному тактичному режимі, предмети, будівлі та вороги можуть бути позначені через тактичний візор. Це залишає гравця у вразливій позиції без зброї, але не споживає енергії. Основна відмінність від першої гри полягає в тому, що одночасно можна активувати кілька здібностей костюма. Серед інших можливостей - виявлення влучень (показує загальний напрямок куль, що летять) та різноманітні пристосування для зброї.
Режими костюма дозволяють по-різному підходити до проходження рівнів, базуючись на грубій силі або скритності. HUD показує тактичний радар з базовою картою місцевості, ворогів поблизу, а також стелс-метр, який показує, чи знають вороги про вашу присутність. Свобода пересування більш обмежена, ніж у першій грі, через вужчий дизайн міста, але є багато способів проходження рівнів, а також більша увага приділяється вертикальності середовища і використанню об'єктів для укриття і скритності, а також пересуванню, схожому на паркур, що включає ковзання і підйом по уступах.
Включені багатокористувацькі режими підтримують до дванадцяти гравців одночасно. Ігрові режими: "Миттєва дія" (безкоштовний для всіх), "Командна миттєва дія" (командний смертельний поєдинок), "Місце аварії" (викрасти енергію з інопланетних капсул), "Штурм" (оперативники в нанокостюмах повинні завантажити дані з терміналів, які захищають солдати спецслужб), "Перехопити естафету" та "Видобуток" (видобути інопланетних біокліщів із захищених місць).