《分裂细胞3：混沌理论》是采用育碧最强技术开发的战术谍报游戏新作，在画面、音效、AI等方面都有相当大程度的进化。本作的多人模式中加入了两个新特工，其中多人合作任务与剧情主线息息相关，对应互联网、局域网以及单机分割屏模式。多人合作关卡都是只能多人合作才可以玩，必须依靠伙伴才能够完成任务。
本作中新加入了不少非常实用的系统，玩家在打开一扇门时要更加小心，最好先通过透视镜看看里面是不是有人，如果有人则要先想好该如何应对。另外门内可能还装有摄像头，因此在开门的时候也要注意朝上方看看。本作音效非常突出，你甚至可以听见摄像头转动的声音，借此提高警惕。声音在本作中非常重要，游戏新加入了视觉和声音两个指示条。本作中靠墙动作也得到了改进，玩家可以根据墙角的情况采用恰当的姿势，并且将其暴露度降到最低程度。由于敌人AI提高，前作中非常好用的口哨系统在本作中用处降低了，如果贸然通过吹口哨引诱敌人，很可能会使自己落入非常危险的境地。
