Doodle Jump ist ein Arcade-Platformer mit unendlichen Entfernungen, bei dem der Spieler einem kleinen Außerirdischen, der der klassischen Q*bert-Figur ähnelt, helfen muss, so hoch wie möglich auf Plattformen zu springen, die auf einem Millimeterpapier-Hintergrund schweben. Die Plattformen unter der Figur verschwinden, nachdem sie höher gesprungen ist. Wenn der Spieler die Figur von einer Plattform fallen lässt, kann er das Spiel verlieren. Der Spieler muss dann wieder von vorne beginnen.
Der Spieler muss keine Zeit mit Klicken oder Tippen verschwenden, um die Figur springen zu lassen. Das Alien hüpft automatisch. Die Hauptaufgabe des Spielers besteht darin, es nach links oder rechts zu lenken, damit es auf einer Plattform bleibt und sich nicht in Gefahr begibt. Zu den Hindernissen gehören andere Außerirdische, Monster und schwarze Löcher. Einige Plattformen brechen, verschwinden, explodieren oder rutschen weg.
Doodle Jump gibt dem Spieler nützliche Hilfsmittel an die Hand, die ihm helfen, den Außerirdischen auf dem Papier zu halten, darunter Federn, Trampoline, Propellerkappen und sogar Jetpacks. Der Außerirdische kann Projektile aus seiner rüsselartigen Nase schießen. Der Spieler kann es auch von der linken oder rechten Seite des Papiers wegsteuern, so dass es auf einer höheren Plattform auf der gegenüberliegenden Seite erscheint.
Der Spieler erfüllt über 100 Missionen und verdient sich Belohnungen und Erfolge. Letztere beinhalten Erfolge für das Springen auf mehrere aufeinanderfolgende Federn, das Vermeiden von Konflikten und das Überleben einer Alien-Entführung. Der Spieler kann es mehrmals versuchen, um seine eigene Bestmarke zu übertreffen oder einen Spitzenplatz in einer Rangliste zu erreichen.