コンピュータゲームの進行は、プレイヤーの入力に対する結果をコンピュータが演算し、その処理結果に対してさらにプレイヤーが次の入力を行うという繰り返しによってなされる。 最も単純な形態のコンピュータゲームとしては「数当てゲーム」が挙げられる。このゲームは、コンピュータが定めた一つの数字に対してプレイヤーが値を入力、コンピュータがその値と自らの定めた数字を比較し、どちらが大きいかのみを答える。このヒントに従ってプレイヤーは新たに値を入力、再びコンピュータが判定を行い、ヒントを出すという過程を繰り返して、正解に至るかプレイヤーが飽きてコンピュータの電源を切るまでゲームが続く。コンピュータゲームはいずれも、多かれ少なかれこういった人間との遣り取りを繰り返すことで、遊びを提供する性質を持つ。
基本的にゲーム進行の必要な要素全てをコンピュータがシミュレートしつつすすめられるため、実在の遊具や人間の対戦仲間を必ずしも必要としない。その主なハードウェア構成は、演算処理を行うハードウェア本体、プレイヤーが入力に用いる装置（コントローラ等）、処理結果が出力される装置（モニタ画面やスピーカーなど）から成り、原則的にはこれ以外の補助装置の類を必要としない。また、入力装置は簡便なものが用いられ、大抵は両手のみで全ての操作が行えるようになっているが、中には体全体を使ってコントロールする入力機器も存在する。いずれもコントローラーを介して入力された操作をゲーム機内部のコンピュータが処理して、その結果として出力を行う。
日本では、1970年代末よりアーケードゲームやLSIゲームなどから徐々に広まり、1980年代にテレビゲームの爆発的な普及にともなって一般化。さらに、コンピュータの処理能力の進歩により映像表現・演出が高機能かつ多彩なゲームが増え、また、インターネットの普及に伴って遠隔地にいるユーザ同士がプレイを共有することのできるオンラインゲームにも多くのゲームソフトが登場している。
また、日本においては国立国会図書館法の一部を改正する法律が2000年10月1日に施行され、コンピュータゲームソフトを含むパッケージ系の電子出版物に納本義務が課せられた。
コンピュータゲームを含む全てのゲームには、前提としてルールが存在する。遊びである場合にも、数学・論理学的なゲーム理論にしても、所定のルールを定める所からはじまり、それらがゲームを成立させる要素となる。コンピュータゲームもその例に漏れず、ゲームルールが存在するが、コンピュータゲームはコンピュータ（機械）側がゲームを決定し、そのルールの適用も機械任せとなり、プレーヤーはその機械の提示するルール枠内で遊ぶ事になる。
コンピュータゲームでは、基本的にこのあらかじめ定められたルールを超えてプレイする事はできないし、またプレイできた所で本来の「遊ぶという楽しみ」を損なう傾向がある。例として「シューティングゲームで、無制限に弾が打て、いかなる敵も一撃で破壊し、敵のどんな攻撃にも何にぶつかっても絶対壊れない無敵戦闘機を操作する」や「コンピュータロールプレイングゲームで、最初からラスボスを瞬殺でき、必要なアイテムを全部持っていて、マップに関係なく好きな方向に幾らでも進める主人公でゲームを始める」を想像してみて欲しい。
プレイヤーはあらかじめ定められたルールでゲームを楽しむ訳だが、コンピュータゲームでは様々なルールがあることから、一度には把握しきれない場合もあり、いわゆる「チュートリアルモード」や「練習ステージ」などのルールに慣れる場を設けるコンピュータゲームも見られ、そういう機能が無くても、多くのコンピュータゲームではルールを良く判ってなくてもある程度は進行するように作られ、徐々に慣れることができるようになっている。しかし大抵はルールを知らずに先には進めないようになっており、その過程でプレイヤーはそのゲームで遊ぶ以上は、そのゲームのルールを理解する必要があり、理解しないと高いハードルとなってしまう傾向がある。
しかしコンピュータプログラムの常として、バグなどの不具合、チートなど他のプログラムによる介入、またゲームソフトに関しては隠しコマンドなど裏技といった「ルールを破壊することのできる手段」も存在する。これは単なる設計上の不具合（広義の不良品）であったり、あるいは制作側が予期しなかった行為、ないし設計上で組み込まれたジョークないし「本来の楽しみかたではない機能」であるが、これらはコンピュータゲームで遊ぶという行為が、その行為そのものに価値を見出さず、「ゲームのエンディングを見る」など他の部分に価値を見出した場合に積極的に利用される。その場合において、「無敵戦闘機」や「最強主人公」もプレイヤーにとっては価値が見出される（その行為には、賛否両論あるが...）。
遊戯としてのゲーム構造はコンピュータゲームにも当てはまる。しかしながら、次の点でコンピュータゲームは他の一般的なゲームと異なる。
乱数の生成
『テトリス』等のようにコンピュータゲームにおいても偶然性を用いるために乱数を生成する場合がある。しかしながら、現在のコンピュータには本当の意味での乱数は生成できず、代わりに擬似乱数が使用されている。そのためプレイヤーに乱数生成パターン（電源パターンや永久パターン等）を読みとられ、結果としてゲーム性を破壊してしまう場合がある。ただこういった乱数パターンを読み取り難くする対抗技術も様々なものがあり、また例えパターンが決まっていても操作速度の面で対応しきれない場合もあるなど、単純ではない。古いメダルゲーム（ルーレットなど）ではこういった乱数パターンは素朴なものが多く、電源パターンも読み取られ易かったが、今日ではパチンコにおける体感器のような特殊な機器を利用しなければ、常人には対応しきれるものではない。その一方で、シューティングゲームなどでは敵の出現パターンでの乱数制御を廃し、ステージごとのパターンを読み取らせることに専念させるタイプのものが、むしろ主流である。
プレイ人数
コンピュータゲームにおけるプレイ人数はあくまでコンピュータへアクセスするプレイヤー数に過ぎず、単純にその数をもってゲームを分類することは出来ない。例えば、囲碁や対戦型格闘ゲームなどの2人対戦を基本とするゲームでも、アルゴリズム（単純な人工知能）を対戦相手とした1人プレイのモードが存在する。これはコンピュータが対戦相手役を兼ねるものであり、プレイヤーが1人であってもゲーム内容は2人プレイと同質のものとなる。この他の多人数プレイの形態としては、「協力」関係であるものと「競争」の関係にあるもの、或いは複数のプレイヤーが相互に一人プレイを行う形態も見られる。ただコンシューマーゲームにおいては「家庭内でゲーム機を介して他人とコミュニケーションする」という意味合いもあって、協力ないし競争タイプのゲームが主流となっており、片方が遊んでいる間は他のプレーヤーが手持ち無沙汰になってしまう相互プレイは衰退傾向がみられ、レトロゲームを除けば余り見られない。ただしボードゲームやパーティーゲーム（『モノポリー』など）をコンピューターゲーム化したものではプレイヤーが順番に操作して行く形態であるし、また携帯型ゲーム機ではセーブデータを複数保持することで、同じロムカートリッジで（厳密には各々のプレーヤーが個別に遊べるだけではあるが）複数プレイヤーに対応するものもある。