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游戏背景设定于 2006 年后曾发生核灾难的乌克兰切尔诺贝利核电站废墟上，那时核电站的一次事故是周围二十平方公里成了死区，而变种生物和神秘力量开始屠杀幸存者。为防止这些变异怪物散布到其他地区，STALKER 全副武装前去展开这项危险的行动，然而在探索辐射区的同时，他们发现了不为人所知的秘密，整个事件变得更加扑朔迷离。玩家扮演的角色在废墟中寻找神秘资源，然后出售给地下商人获得卢布去购买武器来保护自己。人工智能在游戏中有很重要的作用，NPC 角色有自己的生活方式和情感体验，玩家的动作将对他们的行为产生影响，如果商人觉得玩家态度不好，就不会和你再做生意。游戏中的 NPC 角色包括侵入者、商人、科学家等，而死区中还有变异鼠、僵尸等变异生物。游戏中还将出现装甲运兵车、攻击直升机等作战单位。
游戏采用“Diablo in FPS”的游戏模式。游戏中有 30 种不同的武器装备供玩家选择。敌人的 AI 非常高，玩家用动一番脑子才能把他们消灭。单人游戏剧情丰富，玩家要执行各种各样的任务，而多人游戏则将包含时下非常流行的死亡、夺旗和组队等模式。
游戏使用专门的研发的 X-Ray 引擎，X-Ray 引擎支持最新的 3D 技术，可以创建高几何细节的室内和室外场景。X-Ray 引擎可以根据系统硬件配置自动调节游戏效能到最佳模式。