История Superliminal начинается ночью: главный герой засыпает перед включённым телевизором. Во сне он вспоминает мельком увиденную рекламу программы сновидений доктора Гленна Пирса. Проснувшись, герой понимает, что находится вне реального мира, и оказывается участником экспериментальной программы, связанной с осознанными снами.

Головоломки построены на оптических иллюзиях и форсированной перспективе. Чтобы выбраться из сна, нужно менять точку зрения, мыслить нестандартно и пересматривать привычные подходы; решения задач могут удивлять.

Игрок исследует сюрреалистичный мир с собственной историей, паранормальными явлениями и другими странностями. В нём есть красивые локации, а задания проверяют внимательность и способность воспринимать окружение. Большинство испытаний проходят в многочисленных комнатах с разнообразными задачами.

Для продвижения к выходу нужно взаимодействовать с окружающими предметами. Например, взятый куб меняет размер — увеличивается или уменьшается в зависимости от расстояния до персонажа. После начальных заданий на более сложных уровнях появляются новые механики. В некоторых головоломках объекты представлены иллюзиями, составленными из фрагментов двухмерного изображения на потолке, полу или стенах. Решайте задачи и ищите выход из сновидения.