Zero Gravity é o segundo título da série Sonic Riders e, tal como no anterior, o jogador controla personagens do universo de Sonic, que correm muito rápido em pistas que lembram montanhas-russas.
A novidade desse título é a possibilidade do jogador alterar a gravidade, correndo sobre paredes, fazendo-as virarem novas pistas, descobrindo atalhos e caminhos alternativos. O personagem também pode descer de grandes alturas, ganhando bastante velocidade e deixando os adversários para trás.
O jogo oferece 16 cenários diferentes, dentre pistas de alta velocidade em grandes cidades e do espaço. Além disso, sessenta veículos estão à disposição do jogador, como hoverboards e motocicletas, os quais podem ser evoluídos, ganhando novas habilidades, que permitem que se tenha acesso a rotas antes bloqueadas, ou que se consiga passar de veículo sobre as paredes.
O modo multiplayer permite que até quatro jogadores disputem partidas de corrida livre, o campeonato World Grand Prix e o modo de sobrevivência.