Rallen y Jeena pueden haber logrado detener la invasión Krawl del Sistema Estelar de Nanairo y obligarlos a retirarse ... pero ha surgido un nuevo poder maligno y está liderando un nuevo asalto a la galaxia. Desafortunadamente, el enemigo se aseguró de hacerlo más difícil esta vez al destruir todos los fósiles y Spectrobes de Rallen. Una vez más, depende de Rallen y Jeena excavar y entrenar a Spectrobes para derrotar a la amenaza Krawl que amenaza el sistema estelar.
Spectrobes: Beyond the Portals se parece mucho a su predecesor con la exploración, la excavación de fósiles y la lucha como tema central. Pero el juego ha sido equipado con una cámara 3D esta vez, lo que hace que la exploración sea una experiencia de 360 grados.
La mecánica de juego se ha mantenido más o menos intacta desde el juego anterior. El jugador excavará varios minerales y fósiles usando el lápiz y el micrófono y una plétora de diferentes herramientas de excavación. Las batallas se desarrollan en tiempo real, ya sea con Rallen en el campo o en una pantalla de batalla separada con los Spectrobes.
Nuevo en este juego son las "Insignias", que actúan como una forma de logros. Cumplir con ciertos criterios en el juego los desbloqueará, como derrotar a un cierto número de enemigos o desbloquear todos los minijuegos ocultos.
A través de WiFi y en un sitio web dedicado, los jugadores pueden luchar entre sí o intercambiar Spectrobes y artículos. También es posible intercambiar Spectrobes entre este juego y el original.juego. Los elementos y los Spectrobes también se pueden agregar al juego usando tarjetas de juego con orificios a través de los cuales se debe tocar la pantalla táctil en un orden específico.