Lumines: Puzzle Fusion - это видеоигра с сопоставлением плиток, похожая на Columns и Tetris. Игровое поле состоит из сетки 16 × 10. Последовательность блоков 2 × 2 разного цвета падает с верхней части игрового поля. Когда часть падающего блока ударяется о препятствие, оставшаяся часть разделяется и продолжает падать. Квадрат создается, когда на игровом поле создается группа блоков 2 × 2 одного цвета. Вертикальная шкала времени, проходящая через игровое поле слева направо, очищает все завершенные квадраты, которых она касается. Очки начисляются игрокам за любые стертые квадраты. Если квадрат создается в середине шкалы времени, только половина квадрата берется и никакие очки не начисляются.
Цель состоит в том, чтобы вращать и выравнивать блоки, чтобы создать квадраты одного цвета. Игроки зарабатывают увеличивающиеся множители очков, многократно убирая квадраты при последовательном проходе временной шкалы. Бонусы зарабатываются уменьшением оставшихся плиток до одного цвета или удалением неактивных плиток с экрана. Блоки с драгоценными камнями известны как «специальные блоки»; если они используются для создания квадратов, они позволяют убрать соседние блоки одного цвета с помощью временной шкалы. Квадраты одного цвета можно сгруппировать, чтобы создать перекрывающиеся квадраты. Игроки проигрывают, когда блоки накапливаются в верхней части сетки. Игра заканчивается, когда блоки достигают верхней части экрана.
У каждого этапа есть скин, который влияет на внешний вид фона, цветовую схему блоков, музыкальную дорожку и звуковые эффекты. Каждый скин также изменяет скорость, с которой временная шкала пересекает экран, потому что она движется в такт музыке. По мере прохождения игровых режимов открываются скины, которые могут повлиять на игровой процесс; быстрые темпы затрудняют создание больших комбо, а медленные темпы могут привести к тому, что игровое поле заполнится быстрее, пока игроки ждут, пока временная шкала развернется по экрану.
В игре четыре режима: Challenge, Time Attack, Puzzle и Vs. Режим испытания циклически переключает скины в фиксированном порядке увеличения сложности. Максимальный балл в режиме испытаний - 999 999 баллов. Игры Time Attack дают игрокам ограниченное время, чтобы очистить как можно больше блоков. Режим головоломки предлагает игрокам создавать изображения из блоков. В режиме против игроков игроки сражаются с ИИ. противники или другие игроки, использующие свои беспроводные соединения. Режим Vs начинается с разделенного пополам игрового поля, цель состоит в том, чтобы очистить последовательные квадраты, чтобы уменьшить пространство противостоящего игрока.