Los jugadores controlan a la cazarrecompensas Samus Aran, que viaja al planeta Zebes para recuperar una criatura Metroid infantil robada por el líder de los Piratas Espaciales, Ridley.

[4]​ : 18–19 El jugador controla a Samus Aran mientras busca en el planeta un Metroid que ha sido robado por Ridley, el líder de los Piratas Espaciales.

La habilidad «Moon Walk», llamada así por el popular movimiento de baile del mismo nombre, le permite a Samus caminar hacia atrás mientras dispara o carga su arma.

Al final del juego, Samus obtiene el Hyper Beam, un arma poderosa generada por la energía que le da el «super Metroid», la versión madura de la criatura larval que busca en el transcurso del juego.

Además, el jugador puede usar la computadora de mapas que se encuentra en cada parte del planeta para revelar áreas inexploradas.

[4]​ : 16 El juego también se puede guardar en la cañonera de Samus, que también recarga completamente su salud y municiones.

[4]​ : 18 Super Metroid tiene tres finales basados en el tiempo necesario para completar el juego, que determinan si Samus posa con o sin su traje.

Si el jugador elige rescatar a los Dachora y los Etecoons, criaturas amistosas que encuentra Samus en el juego, se les muestra dejando el planeta en la distancia.

[5]​ : 118–119 Samus Aran trae el último Metroid a la colonia espacial de Ceres para su estudio científico.

[9]​ Ella busca el Metroid en el planeta y descubre que los Piratas han reconstruido su base allí.

Un solo Metroid que ha crecido hasta alcanzar un tamaño enorme ataca y casi destruye a Samus, pero cede en el último momento.

[5]​ : 113 [7]​[10]​ Samus lucha contra Mother Brain, una criatura biomecánica que controla los sistemas Zebes.

[5]​ : 116–119 Super Metroid fue desarrollado por Nintendo R&D1[11]​ con una plantilla de 15 personas dirigida por Gunpei Yokoi.

[12]​[13]​[14]​ : 3 Intelligent Systems, que codesarrolló el Metroid original con R&D1, se encargó de la programación.

Sakamoto dijo: «Queríamos esperar hasta que se necesitara un verdadero juego de acción.

Es el primer juego de Metroid que permite a Samus disparar en todas las direcciones mientras se mueve.

[11]​ El equipo quería crear un mapa grande, pero le resultó difícil organizar la cantidad de datos gráficos involucrados, por lo que lo dividió en partes más pequeñas.

[13]​ Poco antes del lanzamiento del juego, se formó la Entertainment Software Rating Board de Norte América, una organización autorreguladora, en respuesta al aumento de la violencia en juegos como Mortal Kombat (1992).

[17]​ Cuando se le preguntó si pensaba que la controversia causaría una reacción violenta para Super Metroid, Sakamoto explicó que el propósito de Samus es mantener la paz en la galaxia y dijo: «No es violencia por el bien de la violencia».

Yamamoto decidió que se necesitarían sonidos ricos y expresivos, como un coro femenino, para representar el escenario de manera realista.

Los arreglos y remixes de los temas del juego se usaron en Metroid Prime y sus secuelas, porque Yamamoto quería satisfacer a los viejos fanáticos de Metroid, describiéndolo como un «regalo» para ellos.

Estaba satisfecho con la forma en que Nintendo mezcló un juego complejo con gráficos y sonido «de última generación».

Al concluir su reseña, Slate declaró: «Los fanáticos de la acción no pueden perderse Super Metroid.

Elogiaron los gráficos, el sonido y los controles del juego, mientras que su único comentario negativo fue: «Ni siquiera 100 megabits de Metroid serían suficientes».

Encontró el juego tan compulsivo que estuvo tentado de jugar «sin comer ni dormir».

[77]​ GamePro incluyó a Super Metroid como uno de los quince juegos retro imprescindibles en Wii.

[6]​[14]​[64]​ Jeremy Parish de USgamer comentó que Super Metroid es un «tipo de juego al que puedes volver una y otra vez y siempre salir con una nueva percepción u observación».

[81]​[82]​ Fue citado como una influencia en otros juegos de Metroidvania, incluidos Shadow Complex[83]​ y Axiom Verge.

[85]​ Super Metroid: Redisign, creado por «drewseph» en 2006, presenta nuevos elementos, áreas ampliadas y física modificada.

[91]​ A finales de 2002, Nintendo lanzó Metroid Fusion, un juego en 2D desarrollado para Game Boy Advance por Nintendo R&D1,[64]​[92]​[93]​ y Metroid Prime, un juego en primera persona desarrollado para GameCube por la empresa estadounidense Retro Studios.