Процессор: Pentium 4 1,7 ГГц
ОЗУ: 512 Мб
Видеокарта: DirectX 8
Жёсткий диск: 5 Гб свободного места
Операционная система:Windows 2000/XP/Vista/7

Основой игрового процесса Portal 2 остаётся использование переносного устройства для создания порталов, позволяющего игроку создавать два связанных между собой портала — разрыва в пространстве — через которые он может мгновенно перемещаться из одного места в другое и переносить различные предметы. На этом базируется прохождение игры и решение игровых головоломок; продолжение Portal, главным образом, вносит новые возможности применения порталов и их взаимодействия с окружающим игровым миром. Как и в Portal, начальные уровни постепенно обучают игрока новой механике и дают ему освоить новые элементы геймплея, прежде чем переходить ко всё более сложным головоломкам. В то же время, как обещали разработчики, свобода действий игрока не будет идти по нарастающей от начала до конца игры, как это было в Portal, а будет придерживаться иной тенденции. Игрок путешествует по разным местам вымышленного комплекса Aperture Science, где ему встречаются как заброшенные и покрытые густой растительностью тестовые камеры (среди которых есть и те, что присутствовали в первой игре), так и воссоздающиеся прямо у него на глазах, что в свою очередь повлекает многочисленные переходы через машинные и индустриальные помещения, снабжающие эти камеры.
Очень важную роль в новом игровом процессе Portal 2 играет физика: как и всевозможные объекты в игре, она так же взаимодействует с порталами. Новым элементом геймплея, физическое свойство которого так же способно переходить через портал, стал ряд разного типа жидкостей, которые проходят по многочисленным трубам комплекса Aperture Science. Будучи разлитыми по тестовым камерам, эти жидкости могут влиять на игрока и предметы, соприкасающихся с ними. Одна из них, называющаяся «проталкивающим гелем» (англ. Propulsion Gel) и имеющая оранжевый цвет, способна увеличить скорость игрока: например, длинная дорожка из проталкивающего геля позволяет игроку с достаточной скоростью миновать смертельно-опасные ловушки. Другой тип жидкости, синий «отталкивающий гель» (англ. Repulsion Gel), пружинисто отталкивает игрока и позволяет ему совершать высокие прыжки. К примеру, можно преодолеть обширную яму с токсичными отходами, зигзагами отскакивая от двух расположенных над ней параллельных стен с нанесённым на них отталкивающим гелем. В игре также есть «преобразующий гель», позволяющий создавать на нём порталы. Когда такие физические свойства могут понадобиться для прохождения определённых участков тестовых камер, игрок может переносить туда сгустки этих гелей при помощи порталов.
В Portal 2 включены новые элементы прохождения тестовых камер — опять же, используемые игроком в совокупности с порталами. К таким относится «транспортная воронка» (англ. Excursion Funnel), представляющая собой туннель из синих спиралеобразных энергетических линий, по которому могут пассивно перемещаться игрок и разные объекты, включая автоматические турели и вышеупомянутый гель. Транспортную воронку можно перенаправлять с помощью порталов, меняя точку её выхода, благодаря чему можно попасть в недоступные места. Таким же путём можно сделать так, чтобы транспортная воронка, перенаправленная перпендикулярно расположенными порталами, скрещивалась сама с собой, что даст игроку возможность изменить направление движения по ней. Аналогичным способом можно менять направления проецируемых полупрозрачных мостиков — ещё одного новшества игры. Далёкие расстояния в больших тестовых камерах игрок сможет преодолевать с помощью «воздушной панели веры» (англ. Aerial Faith Plate), которая с большой силой может подбрасывать его и другие объекты. В игре встречаются тестовые камеры с несколькими панелями веры так, что прыгнув с одной, игрок попадает на другую, совершая последовательно несколько прыжков.
Среди известных по первой игре экспериментальных утяжелённых грузовых кубов в Portal 2 будет присутствовать их новый вариант, «перенаправляющие кубы» (англ. Pivot Cubes), которые обладают гранями, преломляющими свет: при помощи них можно будет перенаправлять «термический луч подавленности» (англ. Thermal Discouragement Beam) в специальные гнёзда, чтобы давать игроку возможность продолжить прохождение уровня. Термический луч при этом является элементом игры, наносящим большой урон, и может использоваться для уничтожения врагов путём того же перенаправления с помощью кубов. Кроме кубов в игре также появился «утяжелённые грузовые шары». Их применение идентично простым утяжелённым кубам, которые помещаются в специальные корзины, открывая игроку путь для дальнейшего прохождения. Сложность взаимодействия с шарами заключается в их форме, не позволяющей шару спокойно лежать на месте, а также их свойстве подпрыгивать как мячи — из-за этого их гораздо труднее доносить до нужного места, также в отличие от кнопки корзина не реагирует на вставшего на него игрока. Подобный шар использовался в Portal при прохождении усложнённой версии одной из игровых карт.
Одной из главных особенностей Portal 2 стало наличие отдельной многопользовательской игры на двух игроков, которые, взаимодействуя друг с другом, вместе проходят тестовые камеры и решают головоломки. Игрок может видеть то, что видит напарник, с использованием картинки в картинке. Обоим игрокам даётся полноценная версия портальной пушки, и, хотя связь по-прежнему останется исключительно только между парой порталов, а не всеми четырьмя, каждый из игроков сможет использовать и свои порталы, и порталы напарника — это является одним из ключевых моментов кооперативного режима. Для ориентации между ними пара порталов одного игрока имеет синий и фиолетовый цвета, а другого — красный и оранжевый. Большинство головоломок в кооперативном режиме так же заключаются в применении порталов и взаимодействии их с различными элементами тестовых камер, но, как правило, они построены гораздо сложнее, чем в одиночной игре, и нацелены на совместные действия обоих игроков, требующие повышенной смекалки и реакции. В отличии от одиночной игры, при гибели любого игрока его персонаж заново появляется в определённом месте карты, что снимает необходимость загрузки последней сохранённой игры.
Для удобства связи между игроками и координирования их действий предусмотрено размещение специальных маркеров в тестовых камерах, которые позволяют обращать внимание партнера на нужный объект, место или призывают совершить какое-то действие. Также персонажам дана возможность делать незначительные для игрового процесса действия — например подавать друг другу знаки жестами рук или пускаться в радостный танец.

Одиночная игра:

Долгое время Лаборатория исследования природы порталов пребывала в запустении и о GLaDOS ничего не было слышно. Очнувшуюся из состояния анабиоза Челл встречает один из многочисленных модулей персональности по имени Уитли и соглашается проводить её к спасательной капсуле. В результате они попадают на заброшенный въезд в Aperture Science, куда Челл выбросило в конце первой игры, и встречают обосновавшуюся там GLaDOS, которая спустя долгое время «оживает» прямо у них на глазах. GLaDOS, однако, не спешит мстить Челл; вместо этого она возобновляет испытания с портальной пушкой и одновременно с этим принимается за восстановление разрушенной Лаборатории.
Через некоторое время Уитли удаётся помочь подруге совершить побег. Они решают уничтожить GLaDOS и следуют в цех по производству боевых турелей, где заменяют опытный образец бракованным (чем провоцируют производство только бракованных изделий). Затем друзья уничтожают запасы нейротоксина, чтобы лишить GLaDOS этого оружия. Вскоре Челл и Уитли разделяются, и девушка попадает в ловушку, устроенную GLaDOS. Пытаясь убить беглянку, GLaDOS сначала активирует роботов, но, видя, что они бесполезны, пытается выпустить нейротоксин, но вместо этого появляется Уитли. Это даёт время, и Челл заменяет личностный модуль суперкомпьютера на Уитли при помощи «кнопки принятия решения». Став почти всесильным, Уитли сначала намеревается отпустить Челл (как и обещал), но затем резко меняет свое мнение, говоря, что она предала его и вообще ничем не помогала. Он решает убить её и сбрасывает вместе с модулем GLaDOS (теперь работающим от картофельной батарейки) в шахту, однако обеим удаётся выжить.
Беспомощную GLaDOS утаскивает птица, которую ранее случайно привёл в лабораторию Уитли, взяв её яйца, чтобы испортить дверь. Челл вскоре находит её, и GLaDOS уговаривает девушку взять её с собой, мотивируя это тем, что теперь они объединены против общего врага. С этого момента и почти до самого конца игры картофелина с GLaDOS будет помещена на устройство создания порталов. Вынужденные действовать сообща, они проходят через многочисленные заброшенные помещения, показывающие весь исторический процесс формирования лаборатории от начала 1950-х и заканчивая 1980-ми. Все это время их будет сопровождать записанный на пленку голос основателя лаборатории Кейва Джонсона. Иногда в его беседу будет вклиниваться другой голос — его ассистентки Кэролайн. Постепенно GLaDOS узнает этот голос и «вспоминает», что ее основополагающий модуль создан именно на основе Кэролайн, которой стареющий Джонсон доверил управление лабораторией.
Выбравшись наружу, Челл снова оказывается вовлечена в прохождение тестов, устроенных Уитли. За время их отсутствия Уитли из-за собственной некомпетентности успел как следует разрушить лабораторию, и GLaDOS часто сокрушается по этому поводу. Из-за всех разрушений в лаборатории появилась опасность взрыва реактора.
Пройдя почти все тесты, Челл встречается лицом к лицу с новым хозяином комплекса. Картофелина с GLaDOS помещается в пульт управления, а сама девушка берет на себя открытую борьбу с суперкомпьютером. Уитли решает не повторять ошибок GLaDOS и поэтому удаляет с поля боя все поверхности, на которых возможно открытие порталов. Однако он забывает о трубах, которые взрываются от его же бомб и заливают комнату разноцветными гелями. Поочерёдно добавляя в Уитли бракованные модули, Челл вызывает в нем критическую ошибку, которая даёт возможность произвести обратную замену Уитли на GLaDOS, однако, отброшенная взрывом заминированной «кнопки принятия решения», она не теряет возможности окончательно расправиться с врагом. Неожиданно где-то над Уитли обрушивается часть крыши, и становится видна луна в ночном небе. Вспомнив, что «преобразующий гель» делался из перемолотой лунной породы, героиня из последних сил выстреливает порталом в Луну, и Уитли вместе с Челл затягивает в космос. GLaDOS спасает девушку, заодно отсоединив Уитли. Когда Челл приходит в сознание, перед ней стоят роботы для кооперативных испытаний.
Вновь взяв под свой контроль лабораторию, GLaDOS наводит тут порядок и благодарит Челл за помощь, после она удаляет из своей памяти личность Кэролайн и говорит, что Челл приносит одни неприятности и что проще её отпустить, чем пытаться её убить. Постепенно поднимаясь на лифте всё выше, Челл видит турели, исполняющие в её честь песню. В финале Челл оказывается посреди пшеничного поля и, когда за её спиной хлопает дверь, она обнаруживает потрёпанный Куб-компаньон.
Далее следуют титры, где GLaDOS исполняет песню «Want you gone». После этого показывают ролик, в котором Уитли, паря в космосе, раскаивается в содеянном. Вокруг него летает модуль, помешанный на космосе, и постоянно выкрикивает: «Я в космосе».

Кооператив:

Главными героями кооперативного режима стали Атлас и Пи-боди. GLaDOS проводит тренировочные испытания, после которых отправляет роботов за пределы лаборатории на поиски секретных данных. Получив нужную информации, GLaDOS отправляет роботов в заброшенный бункер, где, по ее словам, находятся «голодные и раненые люди». После раскрытия головоломок роботы вскрывают бункер, где находят капсулы с людьми. GLaDOS говорит, что получила то, что хотела, а роботов объявляет спасителями науки, после чего уничтожает их.

Персонажи:

Челл (англ. Chell) — игровой персонаж, главная героиня Portal и Portal 2.
Челл была подопытной девушкой, которая сумела пройти все испытания подземного комплекса Aperture Science в первой игре и уничтожить суперкомпьютер ГЛэДОС, после чего ненадолго оказалась на поверхности и, будучи недвижимой, была возвращена обратно роботом-распорядителем вечеринки. В дальнейшем Челл обхаживали машины, и, учитывая то, что героиня приходит в себя спустя сотни лет, содержали её в анабиозе.

ГЛэДОС (англ. GLaDOS, Genetic Lifeform and Disk Operating System) — Генетическая форма жизни и дисковая операционная система. Озвучена Эллен МакЛейн.
ГЛэДОС — суперкомпьютер Aperture Science, обладающий маниакальными наклонностями, который при своём запуске обрёл самосознание и убил всех учёных в Лаборатории исследования природы порталов. Взяв управление Лабораторией, ГЛэДОС устроила бесконечный цикл испытаний с Переносным устройством создания порталов на подопытных людях. Когда Челл в игре Portal сумела пройти все испытания, ГЛэДОС пыталась убить девушку, но в результате противоборства была сама уничтожена ею. Через несколько сотен лет, одновременно с пробуждением Челл, ГЛэДОС восстанавливает себя.

Уитли (англ. Wheatley) — модуль персональности. Озвучен Стивеном Мерчантом (англ. Stephen Merchant). Актёр озвучания в русской версии — Александр Баргман.
Один из так называемых модулей персональности — шарообразных машин с искусственным интеллектом, для разных целей использующихся в комплексе Aperture Science. Болтливый модуль по имени Уитли, который перемещается по Лаборатории на специальных рельсах, является проводником и помощником Челл на первых уровнях Portal 2.

Кейв Джо́нсон (англ. Cave Johnson) — основатель и председатель совета директоров корпорации Aperture Science. Озвучен Джонатаном Кимблом Симмонсом.
До официального анонса игры название «Portal 2» использовалось среди разработчиков и игроков только как рабочее, что подкрепляло мнение множества людей о том, что новая игра будет не продолжением первой, а её предысторией. Такая теория возникла, когда Valve занялась поиском актёров для озвучивания другого нового персонажа игры — основателя Aperture Science Кейва Джонсона, который, как уже было известно, умер ещё до событий Portal (см. События до сюжетной линии Portal). Однако позже Valve приоткрыли больше биографических данных об этом персонаже: оказалось, что разум Джонсона после смерти был воплощён в компьютерную форму. В игре появляется только его голос в виде заранее записных обращений к испытуемым.

Атла́с и Пи-боди (англ. Atlas and P-body) — два робота, игровые персонажи в кооперативном режиме Portal 2.
Роботы были собраны ГЛэДОС незадолго до событий Portal как новые подопытные в экспериментах с порталами. Роботы собраны из деталей модулей персональности и автоматических турелей. В процессе игры ГЛэДОС также называет их Синий и Оранжевый (англ. Blue and Orange).