Ex Vitro приглашает игроков в разрушенные останки военного исследовательского комплекса, чтобы изучить его потаенные уголки. Эта 2D-игра в жанре платформера погружает в научно-фантастическую атмосферу, где вам предстоит столкнуться с наследием человечества в виде биомеханических существ, мутантов и других оставленных угроз. Процесс игры включает путешествие по взаимосвязанным локациям, раскрытие секретов сооружения и борьбу за выживание, которая постепенно проясняет мрачное прошлое этого места.

Геймплей Ex Vitro сфокусирован на исследовании и противостоянии созданиям, населяющим руины. Игрок перемещается по разнообразным зонам комплекса, находя по пути новое оружие и приобретая способности. Сражения требуют прямого контакта с обитателями объекта и умения адаптироваться к различным типам противников. В ходе игры можно находить и улучшать вооружение, чтобы эффективнее справляться с нарастающими опасностями.

Разбросанные по комплексу записи и дневники раскрывают детали истории, описывая, как человечество покинуло Землю — планету, опустошенную болезнями и перенаселением. Отчаянная попытка колонизации космоса в итоге привела к галактическому конфликту, а найденные заметки постепенно проливают свет на личность главного героя и его связь с теми давними событиями. Перемещению по объекту способствуют такие механики, как телепорты для быстрого возврата в изученные области и патроны, которые восстанавливаются со временем. Мир игры состоит из 8 уникальных зон, каждая со своими препятствиями, местными существами и спрятанными предметами.