Новые противники
Охотник. Боевой противопехотный синтет Альянса, примерно три метра в высоту, передвигающийся, как страйдер, на трёх ногах (отчего первоначально назывался министрайдер). Охотник, благодаря своим небольшим размерам, может проникать в здания и другие укрытия, куда, казалось бы, ни один противник добраться не может. Эти существа отличаются продвинутым ИИ и умением действовать в команде. Охотник достаточно силён в ближнем бою и может атаковать игрока с разбегу, отбрасывая его, а также наносить удары ногами. В дальнем бою охотник выстреливает очереди из взрывных энергодротиков, которые втыкаются в твёрдые поверхности и через несколько секунд взрываются. Охотник хорошо бронирован, он достаточно прочен для обычного стрелкового оружия; гораздо больший урон ему причиняют гранаты из подствольника MP-7, а также тяжёлые или взрывоопасные предметы, бросаемые при помощи гравипушки. Ракета РПГ (на лёгком и среднем уровне сложности) , плазменный шар импульсной винтовки и сбивание автомобилем (с разгона) уничтожают охотника с одного попадания.
Рабочий муравьиный лев. Встречается во время путешествия в гнездо муравьиных львов. В отличие от остальных видов муравьиных львов, рабочие не бросаются на игрока, а стараются держаться в отдалении, обстреливая его залпами едкой кислоты (этой же кислотой они проделывают ходы в горной породе). Попадание кислоты временно снижает показатель здоровья (подобно ядовитому хедкрабу, но немного слабее). В момент гибели рабочий лев обдаёт окружающее пространство кислотными брызгами.
Личинки муравьиных львов. Безвредные для игрока существа, которыми усеяно гнездо муравьиных львов. Более того, после смерти из них выпадают жёлтые шарики, обладающие слабым лечебным эффектом; лечение проходит по динамической системе: если у игрока мало здоровья, то восстановится больше жизней, чем при условии, когда игрок почти здоров. Также личинки служат дополнительным источником освещения в тёмных туннелях.
Страж гнезда муравьиных львов. Новый вид мирмидонта, отличающийся жёлто-зелёной окраской и отравляющими укусами. Страж гнезда охраняет личинок и преследует игрока во время его путешествия по гнезду в Главе 2; его нельзя убивать, пока вортигонт не добудет личиночный экстракт, так как иначе экстракт будет испорчен (хотя сама его смерть невозможна технически). В третьей главе страж вырывается из гнезда на поверхность, после чего игрок уже должен будет убить его.
Солдат ближнего боя. Солдат Альянса, вооружённый дробовиком для ближнего боя. Отличается от других повышенной жизнеспособностью и иной униформой с оранжевыми окулярами в противогазе.
«Безногий» быстрый зомби. Быстрый зомби, лишившийся нижней части туловища. От обыкновенного безногого зомби отличается повышенной скоростью передвижения. Он присутствовал ещё в Episode One, и хотя в игре не встречался, его можно было вызвать через консоль.

Новый транспорт
В Episode Two присутствует новый вид транспорта — двухместный автомобиль, известный как внедорожник (англ. Hotroad), за основу которого взят жёлтый Dodge Charger 1969.
Этот автомобиль игрок получает в игре в главе «Папа Фримен» и едет на нём вместе с Аликс до самой Белой Рощи, а после управляет им в финальной битве. Для Аликс был разработан специальный алгоритм посадки в машину, действующий в зависимости от того, с какой стороны возможна посадка. Аликс может стрелять на ходу, но нечасто — тщательно прицеливаясь (по словам разработчиков, это было сделано ради сохранения баланса и реалистичности).
На протяжении игры внедорожник получает некоторые улучшения. В главе «На радаре» автомобиль оснащается радаром, указывающим на тайники с припасами, отмеченные радиомаячками. В главе «Наш общий недруг» техники повстанцев приделывают к автомобилю держатель для устройств Магнуссона. Радар снабжается детектором движения и показывает силы Альянса красными точками (большими — страйдеров, более мелкими — охотников), а также мини-телепорты Магнуссона. Кроме этого, радар автомобиля посылает сигнал на HEV-костюм Фримена, благодаря чему его легко найти, если он потеряется.
Первоначально игрок должен был управлять другой двухместной машиной — джипом, известным под названием «драндулет» (англ. Jalopy), но из-за излишней похожести на багги из оригинального Half-Life 2 он был заменён. Драндулет ещё можно увидеть в официальных демо-роликах к Episode Two.

Новое оружие
Арсенал Гордона Фримена не претерпел изменений, за некоторыми исключениями: в игре, в отличие от Half-Life 2 и Episode One, недоступна заряженная гравипушка (ввиду того, что Цитадель, где её можно было получить, уничтожена), а также отсутствуют фероподы.
Ближе к концу эпизода, перед битвой в Белой Роще, доктор Магнуссон обучает игрока обращению с созданными им специальными бомбами для уничтожения страйдеров — Устройствами Магнуссона (известными ранее как Strider Buster). При помощи гравипушки игрок бросает эти бомбы в корпус страйдера, и те крепятся на нём, высасывая энергию из треножника; после чего достаточно одного точного выстрела по бомбе и страйдер разваливается на куски. Таким образом, устройства Магнуссона представляют выгодную замену сравнительно долгому уничтожению страйдеров с РПГ. Использование устройств Магнуссона, тем не менее, осложняют синтеты-охотники, сопровождающие страйдеров в финальной битве: охотник старается своими выстрелами сорвать заброшенную на страйдера бомбу (в то же время, саму бомбу можно использовать и для уничтожения охотников).

Движок
По сравнению с более ранней версией движка Source 7, которую используют предыдущие игры серии, в новою версию Source 14 было внесено определённое количество изменений. Valve по каким-то причинам не стала обновлять движки игр Half-Life 2 и Half-Life 2: Episode One (хотя после выхода Episode One движок Half-Life 2 был обновлен с 6-й до 7-й версии) — ввиду этого только Half-Life 2 Episode Two, Portal и Team Fortress 2 используют новый движок, а предыдущие игры используют ранние версии движка.
Новые технологии Source, используемые в Episode Two:
Кинематографическая физика. Разработкой этой технологии занимался Грей Хорсфилд, бывший сотрудник известной студии компьютерных спецэффектов Weta Digital. Кинематографическая физика позволяет физическим моделям в игре деформироваться свободно, хаотично и непредсказуемо, а не по заранее просчитанной анимации, как это было раньше. То же касается и линий разрушения игровой геометрии, которые ранее должны были быть указаны создателем карты. Примеры действия технологии — разрушающийся после портального вихря мост в начале игры и взрываемые страйдерами дома в Белой Роще.
Новая система частиц. Новые улучшенные шейдеры версии 3.0, повышающие качество таких эффектов как брызги крови, водный всплеск, искры, огонь, дым, пузырьки под водой и т. п.
Улучшенное динамическое освещение и затенение. Технология, призванная исправить ошибки старой системы затенения. С её помощью динамические тени должным образом смешиваются с заранее просчитанными статичными и реагируют на изменение освещения (например, при включаемом фонарике). Объекты при такой системе могут отбрасывать несколько мягких теней, поддерживаются самозатенением и могут освещаться или затеняться повершинно. В новую систему добавлено затенение по Фонгу и эффект Rim Lighting (подсвечивание плоскостей объекта, находящегося между источником освещения и игроком, своеобразный эффект ореола).
Рендеринг ландшафтов и растительности. Такой рендеринг в Episode Two позволил создать большие открытые пространства с густой растительностью, на что ранее движок Source был не способен.
Многоядерный рендеринг. Данная функция позволяет получать бо́льшую производительность игры на многоядерных процессорах.
Размытые движения. В сторону реалистичности эта технология «размывает» изображение перед игроком, когда тот резко меняет обзор своего персонажа (т. е., быстро вертит «головой»).
Помимо вышеперечисленных новшеств, в Episode Two так же повышено максимальное качество текстур до уровня «Очень высокое» и имеется своя система игровых комментариев. В процессе обновления игр в Episode Two (а также в Portal) была добавлена возможность настраивать угол обзора игрока в значениях между 75 и 90 градусами.