《安琪拉之歌》是一款2D橫向捲軸動作冒險遊戲,著重於探索與解謎以推動非線性情節的展開。遊戲最初只能執行於個人電腦,為單獨的滑鼠控制而設計,但也可以使用鍵盤輔助操作,還可以使用Xbox 360控制器。玩家角色奈亞是一名獨居於水下的人形女子,仍具有某些魚一樣的特徵,可以在水下呼吸,用帶蹼的腳快速推進。從神秘的洞穴到海底文明的廢墟,再到陽光普照的綠洲,玩家引導奈亞穿過各式各樣風格鮮明的區域。這些地區生機勃勃,充滿著動植物,有的會對玩家抱以敵意,用身體接觸或是投射物傷害奈亞;有的對玩家友好,有的則中立。
一般來說,奈亞不能直接與世界裡的物體互動,而是主要以詠唱韻文(Verse)的形式實現。詠唱韻文時,八個形態各異的音符圍繞著玩家,玩家需要按照正確的順序選擇一系列的音符。詠唱與特定物體相同顏色的音符可以對其產生作用。通過在遊戲劇情中學會的韻文,可以搬離物體,在奈亞身上添加護盾,或者切換能改變奈亞外表、擁有獨特技能的形態(Form)。這是克服遊戲裡種種挑戰和障礙的關鍵。奈亞只有在預設形態(或是標準形態)下才能詠唱韻文,也只有在這一形態下,奈亞才可以穿上在遊戲中尋得的服飾。在不同的地域吟唱音符時,特定的音調與背景音樂相配,會有微妙的差異。
其他形態只能在遊戲的進行中發現。分別是:能量形態,使奈亞擁有發射子彈的能力;野獸形態,使奈亞得以游入逆向的水流,並可以利用衝刺進行攻擊;自然形態,可以射出種子,長出花或是帶有傷害的帶刺植物,並使奈亞免疫植物的尖刺;太陽形態,得以在黑暗處發光;靈魂形態,可以使時間靜止,並在特定地域的藍水晶之間傳送;魚形態,變為體型小巧、速度迅捷的魚;合體形態,發現於臨近遊戲結局,使奈亞與她在劇情中邂逅的另一名角色李(Li)合併為一體,作出影響對方的行動。
隨著探索整個世界,奈亞可以通過與動植物互動,收集各式各樣的食材。這些食材用於烹飪菜餚,食用後產生各種作用。最常見的是治療和提高自身屬性,比如速度或防禦力,而有些奇異的食譜會給予她新的能力。玩家可以直接通過搜集菜餚學會菜品的配方,不過有的配方不會一開始就知道,需要合成食材後才能學會。