Pair Up 3D es un juego de clasificación y emparejamiento. El jugador intenta ganar tantos puntos como sea posible encontrando y emparejando rápidamente objetos que se encuentran en diferentes lugares de la casa, la escuela y lugares públicos. Cada vez que completan su tarea, desbloquean nuevos lugares y objetos para clasificar y emparejar.
El juego comienza en la Sala de Hobbies. Por ejemplo, el jugador puede tener que clasificar y emparejar instrumentos musicales y equipos relacionados, como cintas de casete, micrófonos inalámbricos, tambores de baterÃa, guitarras eléctricas, flautas de pan tradicionales y trÃpodes para partituras. Entre los lugares desbloqueables se encuentran la habitación de los niños, la escuela, el mercado agrÃcola, el dormitorio, la bodega, la cocina, el patio de comidas, el gimnasio y el salón.
En cada lugar, el jugador debe ordenar los objetos mezclados en el suelo para encontrar parejas. A continuación, arrastra cada uno de los objetos emparejados hasta las puertas plateadas cerradas de un vertedero situado cerca de la parte inferior central de la pantalla. Cuando empareja dos objetos, las puertas se abren y los objetos desaparecen de la vista.
Pair Up 3D hace que el jugador complete sus tareas durante el juego cronometrado. Si el jugador supera el tiempo, también gana puntos de bonificación y multiplicadores. Por último, el juego incluye minijuegos (Juego de Matemáticas, Juego de Atención, Juego de Palabras y Juego de Enlaces) que recompensan con puntos extra.