Игра представляет собой шутер с хоррор-элементами. Разработчики создали уникальный мир Каторги-12 на проклятом острове. Мрачную атмосферу создают непрерывные техногенные катастрофы, свидетелем которых на протяжении всей игры становится главный герой. Перед нами в виде призраков возникают образы людей, которые обречены на гибель. Весь остров населен монстрами, противостоять которым пытались выжившие люди. Элемент Е-99 разрушает колонию внезапными выбросами радиации и канцерогенным влиянием на людей. Некоторые из них гибнут на наших глазах, о судьбе других можно узнать из аудиозаписей и дневников. Обычно рядом с такими нитями в прошлое лежат искаженные агонией мумифицированные трупы.

До самого финала игры можно увидеть стёршиеся от времени угрожающие и предостерегающие надписи. Часть из них несёт полезную информацию, большинство похоже на неразрешимые загадки, ответ на которые — аномалия, происходящая со временем и пространством на Каторге-12. Главный герой постоянно перемещается между 1955 и 2010 годами, пытаясь изменить историю, параллельно убеждаясь, что сингулярность предполагает единство времени и пространства. Однажды начавшийся научный эксперимент разрушает обычный ход времени.

Погружение в советскую атмосферу обеспечивает псевдокириллица (в английской версии на ней выполнены все названия миссий и предметов в подсказках), агитационные плакаты, а также изображения красных звёзд, Ленина и Сталина. Первое, что видит игрок в начале игры — огромный серп, возвышающийся из-под воды. Кириллицей выполнены большинство слов, написанные на различных поверхностях, часто не по правилам русского языка.

Главная особенность — МВП — мобильный временной преобразователь. Устройство, разработанное доктором Барисовым в 50-е гг. на Каторге-12. Позволяет игроку использовать следующие функции:

Возвращение во времени — первая функция, доступная игроку. Позволяет перемещать объект во времени вперед и назад, проще говоря, «состаривать» или «омолаживать». Может быть использовано, чтобы восстановить или разрушить путь, вернуть ржавый сплющенный ящик или бочку в «свежий» или обратно, превратить укрытия противника в груды мусора, восстановить электрорубильники для открытия дверей. С помощью перемещения во времени можно снизить скорость зиков, а также состарить людей до скелетирования. При быстром перемещении человека в разных направлениях времени он превратится в возвращенца — слепого мутанта, отрыгивающего на противника токсичную рвоту. Омолаживать людей или оживлять трупы в рамках игры нельзя. Действует только на объекты, содержащие Е-99 или на живых существ.

Импульс — заменяет атаку в рукопашной на мощный заряд энергии. Импульс отбрасывает противников и может убивать их нанесением внутренних травм. На близком расстоянии способен разорвать врага на части. Также позволяет отменить смещение по фазе врагов, умеющих это делать, и временно делает их уязвимыми.

Хроносканирование — можно проводить с помощью МВП. Позволяет обнаружить, есть ли поблизости хроноследы. Обнаруженные следы помогут сориентироваться на территории Каторги-12. В связке с гравитацией позволяет материализовать предмет из прошлого для использования в настоящем, чтобы решать головоломки или применять эти предметы в боях.

Гравитация — способность захватить и бросить (или аккуратно положить) небольшие объекты. В боях этими предметами могут стать гранаты и ракеты. Захваченные гравитацией, они не взрываются. Позволяет взять аптечку или другой полезный объект, не приближаясь к нему.

Заморозка — возможность на некоторое время создать сферу, внутри которой многократно замедляется время. Враги, которые попадут в заморозку, замедляются настолько, что почти не двигаются. Таким образом, можно подойти к обездвиженному врагу на минимальное расстояние (ГГ, войдя в сферу, практически не замедляется) и расстрелять в упор. Заморозку также можно применять как щит — пули в ней летят настолько медленно, что от них не составляет труда увернуться.
Энергия МВП постепенно восстанавливается. Перемещение предметов во времени требует небольшого количества энергии, для перемещения солдат и тварей её нужно значительно больше. Весь запас энергии Е-99 восстанавливается со временем, но также можно быстро вернуть её с помощью специальных батарей. Батарея используется автоматически, если применяется МВП, когда запас энергии Е-99 истощен.

В Singularity игрок может использовать RPG-подобные модификации для улучшения способностей главного героя. Модернизатор позволяет усовершенствовать МВП с помощью найденных технологий Е-99. Если найти чертеж или формулу, в модернизаторе станет доступно новое улучшение. Улучшения разделены на три категории:

Оборудование МВП — приобретенное снаряжение необходимо поместить в свободную ячейку. В начале игры доступна только одна ячейка для улучшения. Примеры усовершенствования МВП: повышение точности стрельбы из всех видов оружия, шанс получения двух технологий вместо одной, регенерация 25 % запаса здоровья вне боя и т. д.

Способности для МВП — улучшение возможностей МВП. Представлено усилением импульса, а также длительностью и радиусом зоны заморозки.

Усовершенствование тела — в обмен на технологии Е-99 можно приобрести новые способности для главного героя. Эффекты способностей начинают действовать сразу после приобретения. Например: увеличение максимального запаса здоровья, увеличение максимальной продолжительности бега, уменьшение урона, получаемого ГГ в рукопашной.
С помощью МВП можно отправиться в прошлое через временной разлом. Такие разломы в пространственно-временном континууме возникают из-за больших скоплений Е-99. Действие МВП можно значительно усилить на специальных станциях. В таких случаях удается восстановить в первоначальном виде большие разрушенные конструкции, например, мосты, железнодорожные составы или даже грузовые суда. Впрочем, восстановление очень больших объектов не действует длительное время, и игрок оставаясь рядом с такими объектами вынужден стать свидетелем их разрушения буквально на глазах.

Почти в самом конце игры главный герой получает усилитель МВП, после чего устройство больше не расходует энергию Е-99, а импульс наносит больший урон.

Одновременно игрок может носить два вида из числа основного оружия. С помощью оружейного шкафа можно выбирать и улучшать основное оружие. Чтобы улучшить оружие нужно найти спрятанные по уровням уникальные разработки. Всё оружие использует технологии Е-99. Основные виды оружия:

Центурион — револьвер, стреляющий мощными боеприпасами на основе Е-99. Обладает большой убойной силой, но очень низкой скорострельностью.

АР9 «Валькирия» — основной автомат СССР. Получил прозвище «Выбор Сталина» за идеальное сочетание убойной силы, дальности и точности стрельбы. Оснащён коллиматорным прицелом.

С4 «Волк» — самозарядный дробовик с отъёмным коробчатым магазином (изначально на 6 патронов, можно увеличить вдвое). Очень эффективен на ближних дистанциях.

СНВ Касимова — модифицированная полуавтоматическая снайперская винтовка, идеальная для стрельбы на большие расстояния. Можно замедлить время в режиме прицеливания.

Игломет — орудие Гаусса, стреляющее разрывными иглами. Перед каждым выстрелом игла некоторое время заряжается энергией Е-99.

Автопушка — пулемёт с вращающимся блоком стволов. Обладает превосходной скорострельностью — шквалом пуль можно скашивать толпы врагов, однако есть и недостаток: блоку из трёх стволов нужно время (около 0,5с), чтобы раскрутиться для стрельбы.

Детексомет — гранатомет с режимом запуска управляемых снарядов. Можно просто выбросить обычную осколочную гранату или запустить управляемый игроком шар-бомбу с Е-99, который можно свободно катать по поверхностям, а затем подорвать рядом с врагом.
Особые виды оружия игрок может подбирать как третье дополнительное оружие. При переключении на основное оружие особое автоматически выбрасывается из инвентаря. Эти виды оружия обладают уникальными характеристиками и максимальной поражающей мощью, поэтому встречаются в игре только в определённых местах. Особые виды оружия:

Охотник — эта винтовка стреляет патронами Е-99, которыми может управлять стрелок. Обычно появляется перед битвами на открытых пространствах. Мощная разрывная пуля не оставляет врагу шансов, отрывая голову и конечности. Высоко эффективно: в режиме управления пулей игрок становится неуязвим, а время замедляется, что позволяет легко найти цель и очень быстро расчистить путь от целого отряда противника.

РЛС-7 — ПТРК, запускает ракеты, управляемые сопровождением цели через прицел. Стреляет осколочно-фугасными снарядами. Самое мощное оружие в игре. Уничтожает обычных противников с одного, даже не самого точного попадания. Ракету, выпущенную врагом из РЛС-7 в игрока, можно перехватить с помощью Гравитации и отправить по обратному адресу.