『アストロボーイ・鉄腕アトム』は、空中アクションと近未来SFを融合させた3Dアクションゲームです。2003年放映のTVアニメ版『アストロボーイ・鉄腕アトム』をベースに、メトロシティや宇宙空間を舞台にアトムの冒険が描かれます。プレイヤーは空を自由に飛び回りながら、敵ロボットとの戦闘や人々の救出を通じて物語を進めます。

ゲーム序盤ではパンチやジャンプなど基本的なアクションのみ使用可能ですが、ストーリーが進むにつれてアトラスやプルートゥなどの強敵との戦いを経て、アトムが新たな能力を獲得していきます。物理演算エンジン「HAVOK2」を国内で初めて採用し、物体の質量や剛性をリアルに再現。空中戦や障害物の破壊など、アクションの手応えが強化されています。

PlayStation 2専用タイトルとして登場した本作は、手塚作品の世界観を忠実に再現しつつ、カード収集や隠し要素などのやり込み要素も搭載。一方で操作性やボリュームに関する評価は分かれ、ファン向けの一作として位置づけられています。