Chronosphäre bezeichnet eine Facette der Spielmechanik von Final Fantasy XIII-2. Durch die Chronosphäre wird das Zeitreisen durch verschiedene Epochen ermöglicht, damit die Protagnisten Serah Farron und Noel Kreiss weiter voranschreiten können. Durch diese Zeitreisen ändern sie den Verlauf der Geschichte zu einem für sie guten Ausgang.
An vielen Orten innerhalb der Chronosphäre befinden sich Zeit-Portale, die mit Artefakten geöffnet und betrieben werden können und die zu einer anderen Stelle der Zeitlinie führen. Mit den richtigen Artefakten können Noel und Serah die verschiedenen Wege erkunden. Mit sogenannten Kontra-Artefakten können die Portale in der Chronosphäre wieder geschlossen und geöffnet werden, um eventuelle Fehler zu korrigieren. In der Chronosphäre findet man neben dem Portal des jeweiligen Ortes eine Anzeige. Diese Anzeige zeigt an, wie viele Fragmente es in der jeweiligen Raumzeit gibt. Insgesamt können im Laufe des Spiels 160 Fragmente gesammelt werden, was einen Großteil des Spiels ausmacht.