W grze występują także quick-time eventy.
Bohater nosi specjalną rękawicę, która zapewnia mu zdolności takie jak telekineza, zamrażanie, generowanie tarczy i rażenie prądem.
Aby szybciej pokonywać dystanse na większych otwartych obszarach, gracze mogą korzystać z pozostawionych samochodów. Zarówno w kampanii głównej, jak i w zadaniach pobocznych gracze rozwiązują różne łamigłówki.
Fabuła Akcja Atomic Heart rozgrywa się w alternatywnej linii czasowej, w latach 50. XX wieku w Związku Radzieckim. Państwo osiągnęło zaawansowany rozwój technologiczny i stało się retrofuturystyczną utopią dzięki maszynom zbudowanym przez naukowca Dmitrija Seczenowa w ramach projektu Facility 3826, rozpoczętego w latach 40. Maszyny są kontrolowane przez sieć neuronową Kollektiv 1.0. Seczenow pracował nad interfejsem określanym jako Myśl, który miał umożliwić ludziom połączenie się z Kollektivem i kontrolowanie robotów. Wskutek awarii w Facility 3826 dochodzi jednak do buntu maszyn przeciwko ludziom. Gracz wciela się w majora P-3, którego zadaniem jest powstrzymanie buntu i zabezpieczenie wrażliwych danych przed wyciekiem.