System pozwala jej odpowiadać na pytania widzów dotyczące szerokiego zakresu tematów.
Vedal ręcznie dobiera dane używane do trenowania Neuro-samy, aby ograniczyć utrwalanie negatywnych uprzedzeń. Wprowadził również filtry blokujące w czasie rzeczywistym potencjalnie niewłaściwe wypowiedzi oraz zespół moderujący wiadomości przekazywane systemowi przez użytkowników czatu. Neuro-sama została opracowana jako projekt rozrywkowy. Jej pamięć, filtry i mechanizmy interakcji z czatem są rozwijane wraz z kolejnymi aktualizacjami.
Na Neuro-samę składa się kilka odrębnych modeli sztucznej inteligencji. W styczniu 2023 roku Vedal wyjaśnił, że osobny model odpowiada za grę w Minecraft, a inny za dialog i sterowanie zachowaniem postaci. Między tymi elementami systemu przekazywana była ograniczona ilość informacji, przez co Neuro-sama nie zawsze wiedziała, co działo się w grze. W 2024 roku Vedal ujawnił, że filtry kontrolujące jej wypowiedzi również wykorzystują odrębny model sztucznej inteligencji.