Beyond the Sun est un jeu de civilisation spatiale dans lequel les joueurs décident collectivement du progrès technologique de l'humanité à l'aube de l'ère spatiale, tout en s'affrontant pour être la première faction en matière de développement économique, de science et d'influence galactique.

Le jeu se déroule sur un nombre variable de tours jusqu'à ce que les joueurs revendiquent collectivement un certain nombre d'accomplissements en fin de partie. Le vainqueur est la faction qui a le plus de points de victoire, obtenus en recherchant des technologies, en améliorant leur économie, en contrôlant et en colonisant des systèmes, et en accomplissant divers objectifs et événements tout au long du jeu.
Au cours d'un tour, un joueur déplace son pion d'action vers un espace d'action vide, puis effectue cette action. Il mène alors sa phase de production, soit en produisant du minerai, soit en augmentant sa population, soit en échangeant une de ces ressources contre une autre. Enfin, ils peuvent revendiquer jusqu'à un objectif, si possible.

Au fur et à mesure que les joueurs agissent, ils recherchent de nouvelles technologies qui se déclinent en quatre niveaux. Chaque technologie est de l'un des quatre types (scientifique, économique, militaire, commercial), et les technologies de niveau supérieur doivent correspondre à l'un des types de technologies qui y conduisent. Ainsi, les joueurs créent leur propre arbre technologique dans chaque partie, en utilisant ces actions pour augmenter leur force militaire, pour sauter vers différents systèmes exoplanétaires habitables, pour coloniser ces systèmes, pour augmenter leur production de ressources, pour développer une technologie androïde qui permet une croissance sans population, et plus encore.