Le principe de K'nex repose sur des connecteurs et des tiges de plastique semi-rigides qui s'emboîtent les uns dans les autres pour former facilement des constructions en trois dimensions.
À l'instar des jeux de constructions habituels, comme Lego ou Meccano, K'nex propose des boîtes de jeu avec notice de montage pour réaliser des constructions diverses, allant des tours géantes (plus de 1000 pièces) aux toutes petites voitures (30 pièces).

Le principe simple et rapide de construction par connecteurs et non plus par briques a rapidement séduit les consommateurs, si bien que K'nex est très vite devenu un concurrent sérieux des firmes bien établies sur le marché du jeu de construction, comme Lego ou Meccano. La première boîte K'nex fut lancée sur le marché américain en 1993. Au départ, les pièces étaient peu diversifiées, mais très vite, le code de couleur est apparu pour distinguer les éléments entre eux : chaque longueur ou type de pièce est associée à un coloris, ce qui facilite leur repérage.

La majorité des gammes disposent actuellement de pièces semi-rigides (la gamme enfant, Kid K'nex, a des pièces souples), mais les modèles construits sont très rigides une fois les pièces assemblées, tout en étant très légers. Au fil des années, des pièces supplémentaires sont apparues (panneaux, cônes...) pour diversifier les gammes. On compte même des modèles motorisés, à l'aide de piles ou de panneau-solaires.