Alien Invasion est un jeu de tir à écran fixe basé sur Space Invaders mais avec quelques ajouts au niveau du gameplay. Il y a douze envahisseurs différents dans le jeu, dont un qui nécessite deux coups pour être tué. Les envahisseurs disposent de trois types de bombes différents: les bombes normales, qui tombent directement, les bombes tournantes, qui tombent en diagonale, et les bombes à tête chercheuse, qui cherchent à atteindre le joueur. Une différence notable avec Space Invaders est que les anciens boucliers ont disparu. Au lieu de cela, la base du laser a un bouclier intégré qui peut être activé pour la protection. Le joueur commence avec deux boucliers et en reçoit de nouveaux au début de chaque nouvelle vague. Les OVNIs agissent comme des vaisseaux de ravitaillement et laissent tomber au hasard des bonus que le joueur peut ramasser. Les bonus comprennent des vies supplémentaires et des boucliers, empêchant les envahisseurs de se déplacer ou de larguer des bombes et des roquettes mobiles. Il existe également un bonus qui rend les envahisseurs invisibles.
Le jeu est également fourni avec des éditeurs qui permettent au joueur de modifier les sprites et les formations de vagues.