Machinarium – це пригодницька гра-головоломка у стилі стимпанк. Метою гри є розв’язання кількох головоломок, які пов’язані в єдине ціле. Особливістю гри є також те, що персонаж гравця може взаємодіяти лише з одним об’єктом, що знаходиться в його доступі, за раз. Ще у цій грі немає діалогів, тому не важливо, якою мовою говорить гравець. Замість тексту в грі думки персонажа показані у вигляді анімованих картинок.
Також гра має двоступеневу систему підказок. Один раз за рівень гравець може отримати підказку, яка трансформується в особливе скарб у процесі гри. Machinarium також дозволяє побачити результат збору головоломки у вигляді начерків.
На початку гри гравець оглядає місто Машинаріум. Персонаж гравця – робот на ім’я Джозеф (названий на честь Йозефа Чапека - брата чеського письменника Карела Чапека - який придумав слово “робот”), якого викинули в утиль. Він відновлює себе і вирушає в подорож містом. По ходу сюжету він розкриває змову Братства Чорного плаща, яке збирається підірвати міську вежу. Але тут його ловлять і засовують у в’язницю.