Met Pokémon Go kunnen spelers meer dan honderd verschillende Pokémon vinden en vangen als zij hun omgeving afspeuren. Wanneer spelers de wereld om hen heen verkennen, trilt hun telefoon als er een Pokémon in de buurt is. Zodra ze een Pokémon aantreffen, kunnen ze proberen om hem te vangen door via het touchscreen van de telefoon een een Poké Ball te gooien. Poké Balls en andere speciale voorwerpen zijn te vinden bij PokéStops. Deze bevinden zich op interessante plaatsen, zoals kunstobjecten in de openbare ruimte, gedenkplaten en monumenten. Tijdens het spelen van Pokémon GO worden spelers aangemoedigd zich bij een van de drie teams aan te sluiten en mee te doen aan gevechten in de Gym tegen andere teams. Zodra spelers zich bij een team aangesloten hebben, kunnen ze hun Pokémon toewijzen aan Gyms. Net als PokéStops zijn Gyms te vinden op locaties in de echte wereld.
Alles draait om vechten in elke Pokémon game en hierop vormt Pokémon GO geen uitzondering. Spelers kunnen vechten om controle te krijgen over de Gym en kunnen hiervoor gebruikmaken van de Pokémon die ze hebben gevangen. Met hun eigen Pokémon-aanvallen en door het ontwijken van aanvallen door naar links of rechts over het scherm te vegen kunnen Pokémon GO-spelers de verdedigende Pokémon verslaan teneinde het prestige van de Gym te reduceren. Als het prestige van de Gym tot nul is gereduceerd, verliest het verdedigende team de zeggenschap over de Gym. De Pokémon van de overwinnaar kunnen worden aangewezen om de verdediging van de Gym op zich te nemen. Als een team de controle heeft over een Gym kunnen teamleden hun prestige en level verhogen door hun Pokémon te trainen met overige verdedigende Pokémon. Naarmate de Gym naar een hoger niveau gaat, krijgt het verdedigende team de mogelijkheid om meer Pokémon toe te wijzen voor de verdediging. Ze kunnen ook samenwerken met vrienden op een rivaliserende Gym om sterkere Gyms sneller uit te schakelen.
In Pokémon GO hebben spelers contact met de wereld via hun in-game Trainer-avatar. Fans kunnen hun Trainer uniek maken door zijn verschijning aan te passen. Ze kunnen uit diverse kleren en accessoires kiezen opdat hun Trainer zich van de rest weet te onderscheiden. De afbeelding van de aangepaste Trainer verschijnt op de kaart als de speler zich voortbeweegt en ook op de profielpagina. Trainer-avatars verschijnen ook in Gyms onder de controle van hun team als er Pokémon zijn aangewezen om de Gym te verdedigen.
Met de Pokémon Go Plus, een draagbaar apparaat, kunnen spelers van Pokémon GO de game zelfs spelen als ze niet naar hun smartphone kijken. Het apparaat maakt via Bluetooth verbinding met een smartphone en informeert de speler via een led en trillingen over gebeurtenissen in de game, zoals de verschijning van een Pokémon bij je in de buurt. Bovendien kunnen spelers Pokémon vangen of andere eenvoudige handelingen uitvoeren door de knop op het apparaat in te drukken.
Pokémon Go kan na de release gratis gedownload worden in de App Store en Google Play. In-app-aankopen zijn beschikbaar voor fans die hun Pokémon GO nog interessanter willen maken. Spelers kunnen PokéCoins kopen, de valuta die in Pokémon GO wordt gebruikt. PokéCoins kunnen in de App Store en Google Play worden ingewisseld voor power-ups en extra items.
Met de echte wereld als achtergrond voor ontmoetingen met wilde Pokémon vormt deze unieke Pokémon-game de volgende generatie van Niantics platform voor levensecht gamen. Hierin worden mobiele locatietechnologie en toegevoegde realiteit gecombineerd tot een gamebeleving die spelers stimuleert naar buiten te gaan en de wereld om hen heen te verkennen. Omdat Pokémon Go nog actief in ontwikkeling is, zijn features, beschikbare talen, ontwerp en uiterlijk van de game nog niet afgerond.