FreeHAL benutzt ein semantisches Netz und arbeitet auch mit Mustererkennung, Stemmern, Wortartdatenbanken und Hidden-Markov-Modellen, um in Gesprächen ein möglichst menschliches Verhalten zu imitieren. Sowohl die Online- als auch die Download-Version unterstützen Sprachsynthese.

Im Gegensatz zu den meisten freien und kommerziellen Chatbots lernt FreeHAL selbstständig hinzu. Durch das Kommunizieren (per Tastatur) erweitert das Programm seine Wissensdatenbank. Es unterstützt die Sprachen Deutsch und Englisch, wobei bisher nur für Deutsch eine umfangreiche Datenbank als semantisches Netz vorliegt.