De makers van Star Trek hebben hun futuristische technologie al lang gebaseerd op plausibele wetenschappelijke concepten, ook al schieten sterrenschepen met warpsnelheden door de Melkweg. Hoewel apparaten zoals transporters de geloofwaardigheid oprekken, hebben schrijvers en adviseurs voldoende technische details ingebouwd om het universum realistisch te laten aanvoelen. Dilithiumkristallen staan centraal in die inspanning als het belangrijkste onderdeel in elke sterrenschipmotor.
Het mineraal bevindt zich in de warpkern en leidt energie uit de annihilatie van materie en antimaterie. Wanneer de twee stoffen elkaar ontmoeten, komt er enorme kracht vrij. Dilithium laat die energie erdoorheen stromen zonder onmiddellijke detonatie en stuurt het naar gecontroleerde plasmastromen die het schip vooruit drijven. De kristallen zien er in de serie uit als onopvallend roze kwarts, hoewel hun fictieve eigenschappen ze onderscheiden van gewoon gesteente.
Volgens technische naslagwerken wordt dilithium pas poreus voor antiwaterstof na blootstelling aan een hoogfrequent elektromagnetisch veld. Materie- en antimateriestromen combineren zich dan in zorgvuldig afgemeten hoeveelheden in de kern. De resulterende reactie blijft ingeperkt en voedt rechtstreeks de warpnacellen, waar magnetische velden de output voor elke warpfactor verfijnen.
Ingenieurs moeten de kristallen in precieze formaties uitlijnen zodat energie correct door hun facetten stroomt. Geen twee natuurlijke kristallen hebben een identieke atoomstructuur, dus elke installatie vereist een gedetailleerde analyse. In een aflevering debatteren Geordi La Forge en ontwerpster Leah Brahms over de risico’s van het aanpassen van de lay-out tijdens de vlucht. Er bestaan standaarden, maar ervaren ingenieurs vertrouwen nog steeds op hun oordeel wanneer kristallen verschillen.
Constante bombardementen door elektromagnetische velden en herhaalde hoogenergetische reacties degraderen de kristallen geleidelijk. Een ernstige overbelasting kan ze breken of gevaarlijke neveneffecten veroorzaken zoals wormgaten. Vervanging of herkristallisatie wordt na jaren dienst noodzakelijk en bemanningen houden de kern nauwlettend in de gaten om een catastrofe te voorkomen.
De kristallen ontstaan alleen op bepaalde planeten en laten zich niet kunstmatig produceren. Mijnbouwoperaties winnen en verwerken het mineraal onder strenge voorwaarden, waarbij sommige werelden voorwaarden onderhandelen met de Federatie om hun voorraden te beschermen. Afleveringen hebben zowel routineuze winning als zwaardere arbeidsomstandigheden in afgelegen faciliteiten getoond.
Bemanningen hebben de levensduur van kristallen af en toe verlengd met herkristallisatietechnieken. Een Voyager-missie ontdekte een zeldzame perfecte roosterstructuur die uitzonderlijk goed presteerde. Toch varieert de kwaliteit en kunnen ingenieurs niet rekenen op een constante aanvoer. De grenzen van deze onvervangbare grondstof blijven het ontwerp en de operaties van sterrenschepen beïnvloeden.