Alien Invasion es un juego de disparos de pantalla fija basado en Space Invaders pero con algunas adiciones a la jugabilidad. Hay doce invasores diferentes en el juego, incluyendo uno que necesita dos golpes para matarlo. Los invasores tienen tres tipos diferentes de bombas: las normales, que caen directamente, las giratorias, que caen en diagonal, y las de localización, que buscan al jugador. Una diferencia notable con respecto a Space Invaders es que los antiguos escudos han desaparecido. En su lugar, la base láser tiene un escudo incorporado que puede activarse para protegerse. El jugador comienza con dos escudos y obtiene otros nuevos al comienzo de cada nueva oleada. Los OVNIs actúan como naves de suministro y dejan caer aleatoriamente potenciadores que el jugador puede coger. Los potenciadores incluyen vidas y escudos extra, que impiden el movimiento de los invasores o que lanzan bombas y cohetes móviles. También hay un potenciador que hace invisibles a los invasores.
El juego también viene con editores que permiten al jugador cambiar los sprites y las formaciones de las olas.