วิธีการเล่น Atelier Ayesha: The Alchemist of Dusk DX มักจะเป็นการทดลอง หรือการปรุงยา เพราะหัวใจหลักของเกมนี้คือการเล่นแร่แปรธาตุ ดังนั้น ผู้เล่นจึงจะต้องใช้เวลาในการทำภารกิจเหล่านี้เป็นส่วนมาก ส่วนการทำตามคำสั่งเควสประจำวันจะทำให้เกิดการปลดล็อกวิธีการใหม่ๆ และสิ่งที่สำคัญอีกอย่างในเกมนี้อาจจะไม่ใช่การเน้นการต่อสู้แบบเกมอื่น ๆ แต่เป็นออกสำรวจเพื่อค้นหาทรัพยากรที่จะนำมาสร้างสรรค์ให้เกิดสิ่งใหม่ ซึ่งในระหว่างทาง อาจจะต้องมีการต่อสู้บ้าง และถ้าหากอยากปลดล็อค Item ต่าง ๆ ด้วย ต้องทำภารกิจหลักกับภารกิจรองให้สำเร็จ

          Atelier Ayesha: The Alchemist of Dusk DX เป็นการต่อสู้แนว Turn-based (เกมที่มีวิธีการเล่นคล้ายกับการเล่นหมากรุก โดยผู้เล่นจะไม่สามารถเคลื่อนไหวพร้อมกันได้ ต้องผลัดกันเล่นคนละตา) และในเกมนี้ผู้เล่นก็สามารถสร้าง Item ขึ้นมาเพื่อต่อสู้กับกับฝ่ายตรงข้ามได้อย่างอิสระ โดยเพื่อนผู้เล่นในทีมสามารถใช้เกจสำหรับสนับสนุนการเคลื่อนไหว โดยต้องกดปุ่มเกจให้ทันเวลาที่กำหนด เพื่อเพิ่มความสำเร็จในการโจมตีให้กับผู้เล่นได้