Rozgrywka Chants of Sennaar łączy elementy gry przygodowej i logicznej. Gra opiera się na mechanice odczytywania i dekodowania fikcyjnych języków zapisanych pismem logograficznym. Gracz wciela się w postać Wędrowca, który przemierza gigantyczną wieżę zamieszkaną przez pięć odmiennych kast, z których każda posługuje się własnym, unikatowym językiem. Podstawowym narzędziem gracza jest notatnik: po napotkaniu nieznanego znaku gracz może wpisać przypuszczalne znaczenie grafemu, a gra wyświetla je przy kolejnym spotkaniu z tym symbolem. Gdy zebranych glifów jest wystarczająco dużo, notatnik proponuje test – gracz musi dopasować obrazki rzeczowników, czasowników i przymiotników do odpowiednich znaków; po potwierdzeniu poprawnych odpowiedzi pełne zdania są tłumaczone automatycznie. Każdy z pięciu języków ma odmienną strukturę gramatyczną. Oprócz rozwiązywania zagadek językowych gra zawiera fragmenty skradankowe. Schwytany przez strażników Wędrowiec zostaje odesłany na początek strefy.