I have heard people use "que" in place of "qu'est-ce que", for example "Que fais-tu ?" and "Qu'est-ce que tu fais ?". Is this difference in formality, or situation? Can they be used interchangeably?
They are equivalent in meaning. The form with the subject and verb inverted is more formal.
In general, the order of question formality from most to least looks like this:
Subject-verb inversion
Dors-tu ? Que fais-tu ? Fais-tu quelque chose ?
Relative clause
Est-ce que tu dors ? Qu'est-ce que tu fais ? Est-ce que tu fais quelque chose ?
Intonation alone
Tu dors ? Tu fais quoi ? Tu fais quelque chose ?
Note that to all appearances, qu'est-ce and que fais-tu have the exact same syntax. But in practice, est-ce que and qu'est-ce que each function more or less as a unit.