Lumines è un gioco di blocchi che cadono, che all'inizio può sembrare simile a Columns e Tetris. Un quadrato 2x2 (un tetromino O) composto da quattro blocchi più piccoli viene fatto cadere nel campo di gioco, che può apparire diverso man mano che il giocatore avanza tra i livelli o tra le skin. I piccoli blocchi che compongono i blocchi più grandi avranno uno dei due colori. L'obiettivo è ruotare e allineare i blocchi in modo da creare quadrati 2x2 dello stesso colore, che possono estendersi su più blocchi e, di fatto, condividere blocchi. Ad esempio, se si ottiene un'area 2x3 di blocchi corrispondenti, la porzione centrale si "condividerà" con entrambe le metà sinistra e destra e formerà due quadrati 2x2. Dopo la "timeline", che è sincronizzata con la musica, scorre sui blocchi corrispondenti e questi scompaiono. Quando troppi blocchi non abbinati si accumulano al punto che non è più possibile far cadere altri blocchi nel campo di gioco, il gioco termina. Quando parte di un blocco in caduta colpisce un ostacolo, la porzione non ostruita del blocco si separerà e continuerà a cadere. Vengono assegnati più punti creando il maggior numero di quadrati durante una singola scansione della "timeline". I moltiplicatori di punteggio crescenti si ottengono cancellando ripetutamente quadrati durante scansioni consecutive della timeline. I bonus vengono inoltre assegnati riducendo tutte le tessere rimanenti a un solo colore o rimuovendo tutte le tessere non attive dallo schermo completamente. Occasionalmente, un blocco cade con un quadrato speciale di uno dei due colori con una "gemma" al centro. Questo quadrato, quando viene eliminato come parte di un quadrato 2x2 abbinato, farà sì che tutti i blocchi dello stesso colore che sono orizzontalmente o verticalmente adiacenti al quadrato 2x2 abbinato, o a un quadrato adiacente, vengano eliminati senza punteggio. Questi effetti possono essere usati sia per generare grandi bonus, poiché in genere si formeranno diversi blocchi dell'altro colore una volta rimossi, sia per aiutare il giocatore a riprendersi se il campo diventa troppo ingombro.