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 rivalisant les uns avec les autres pour être la faction leader en matière de développement économique, de science et d'influence galactique.

Le jeu se déroule sur un nombre variable de manches jusqu'à ce que les joueurs obtiennent collectivement des succès de fin de partie. Le vainqueur est la faction qui cumule le plus de points de victoire, obtenus en recherchant des technologies, en améliorant son économie, en contrôlant et en colonisant des systèmes, et en accomplissant divers succès et événements tout au long du jeu.

À son tour, un joueur déplace son pion Action sur une case d'action vide, puis effectue cette action. Il effectue ensuite sa phase de production, soit en produisant du minerai, en augmentant sa population, soit en échangeant une de ces ressources contre une autre. Enfin, il peut obtenir jusqu'à un exploit, si possible.

Au fil de leurs actions, les joueurs développent de nouvelles technologies réparties en quatre niveaux. Chaque technologie appartient à l'un des quatre types (scientifique, économique, militaire, commercial), et les technologies de niveau supérieur doivent correspondre à l'un des types de technologie qui y mènent. Ainsi, les joueurs créent leur propre arbre technologique à chaque partie, utilisant ces actions pour accroître leur puissance militaire, accéder à différents systèmes exoplanétaires habitables, les coloniser, accroître leur production de ressources, développer une technologie androïde permettant une croissance sans population, et bien plus encore.