जॉन केरमेक के अनुसार, आई डी सोफ्टवेयर में प्रमुख ग्राफिक्स इंजन डेवलपर, "डूम 3" की तकनीक को तीन प्राथमिक विशेषताओं के द्वारा समर्थन प्राप्त हुआ: एकीकृत प्रकाश और छायाकरण, जटिल एनीमेशन और ऐसी पटकथा जो पूरी तरह से डायनामिक पर-पिक्सल प्रकाश और स्टेंसिल छाया के साथ वास्तविकता को दर्शाती है और जीयूआई की सतह जिसमें गेम के लिए अतिरिक्त अंतर्क्रियाशीलता शामिल है। 
"डूम 3" के लिए विकसित की गयी आई डी टेक 4 ग्राफिक्स इंजन की उन्नत कुंजी एकीकृत प्रकाश और छायाकरण है। 
मानचित्र के निर्माण और मानचित्र के आंकड़ों में जानकारी को सेव करने के दौरान कम्प्यूटिंग और प्रकाश मानचित्रों के प्रतिपादन के बजाय, अधिकांश प्रकाश के स्रोतों की गणना वास्तविक समय में की जाती है। इससे यहां तक कि अस्थिर वस्तुओं जैसे मोंस्टर और मशीनरी पर भी प्रकाश की छाया पड़ती है, जो स्थिर प्रकाश मानचित्रों के साथ असंभव था। 
नम छाया बनाने और सम्पूर्ण रोशनी के निर्माण में इंजन की अक्षमता इस दृष्टिकोण में एक कमी है।

गेम की दुनिया के साथ अन्तरक्रियाशीलता को बढ़ाने के लिए, आईडी सोफ्टवेयर ने इन—गेम कम्प्यूटर्स के लिए उच्च-रेजोल्यूशन एनिमेटेड स्क्रीन के सैंकड़ों डिजाइन बनाये हैं।

एक सामान्य "उपयोग कुंजी" का का प्रयोग करने के बजाय इन कम्प्यूटर्स को ओपरेट करने के लिए, क्रॉसहेयर स्क्रीन पर माउस के कर्सर की तरह काम करता है और खिलाडी को गेम की दुनिया में कंप्यूटर का उपयोग करने में मदद करता है। इससे इन-गेम कंप्यूटर टर्मिनल सुरक्षा डोर कोड को ओपरेट करते हुए, मशीनरी को एक्टिवेट करते हुए, हथियार के लॉकर को अनलौक या प्रकाश को टोगल करते हुए, एक से अधिक फंक्शन कर पाता है, 
"डूम 3" मेनुअल के अनुसार, जीयूआई डिजाइनर पेट्रिक डफी ने स्क्रिप्ट कोड की 500,000 से ज्यादा लाइनें लिखीं और पूरे "डूम 3" में ग्राफिकल इंटरफेस, कंप्यूटर स्क्रीन्स और डिस्प्ले बनाने के लिए 25,000 से ज्यादा इमेज फाइलें बनायीं. 
गेम इंजन की अन्य महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं सामान्य मानचित्रण और पाठ्य को स्पेक्युलर रूप में हाईलाईट करना, ऑब्जेक्ट भौतिकी की वास्तविक हेंडलिंग, डायनामिक, यथार्थवादी साउंड ट्रैक और मल्टी चैनल ध्वनि. 
एक्स बॉक्स पर "डूम 3" 480पी वाइड स्क्रीन वीडियो डिस्प्ले रेजोल्यूशन और डोल्बी डिजिटल 5.1 सराउंड साउंड का समर्थन करता है। 

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