O mundo aberto do jogo é composto de objetos tridimensionais brutos — principalmente cubos e fluidos, sendo comumente chamados de "blocos" — representando vários materiais, como pedra, minérios, troncos de árvores, água e lava. A jogabilidade principal gira em torno de pegar e colocar esses objetos, que são organizados em uma grade tridimensional, enquanto os jogadores podem se mover livremente pelo mundo. Os jogadores podem "extrair" blocos e depois colocá-los em outro lugar, permitindo que eles construam coisas distintas.
Muitos analistas descreveram o sistema de física do jogo como irrealista; líquidos fluem continuamente por uma distância horizontal limitada dos blocos de origem, que podem ser removidos colocando um bloco sólido em seu lugar ou colocando-o em um balde. O jogo também contém um material conhecido como redstone, que pode ser usado para fabricar dispositivos mecânicos primitivos e circuitos elétricos, permitindo a construção de muitos sistemas complexos.
O mundo do jogo é virtualmente quase infinito e gerado proceduralmente à medida que os jogadores o exploram, usando um mapa ou uma bússola no momento da criação do mundo (ou manualmente conquistado pelo jogador). Existem limites para o movimento vertical, mas Minecraft permite que um enorme mundo de jogo seja gerado no plano horizontal. Devido a problemas técnicos quando locais extremamente distantes são alcançados, no entanto, existe uma barreira que impede os jogadores de atravessar para locais além de 30 milhões de blocos a partir do centro do mundo, conhecida como Far Lands.
O jogo consegue fazer isso dividindo os dados do mundo em seções menores, que são criadas ou carregadas apenas quando os jogadores estão por perto. O mundo é dividido em biomas que variam de desertos a selvas e campos de neve; alguns terrenos incluem planícies, montanhas, florestas, cavernas e vários corpos de lava e água. O sistema de tempo no jogo segue um ciclo dia e noite, e um ciclo completo dura vinte minutos em tempo real. O jogo tem uma opção de dormir, para que a noite passe instantaneamente.
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