Das Omega-Molekül ist ein extrem instabiles Molekül, das besonders viel Energie absondert. Auf der Suche nach einer unendlichen Energiequelle gelang es dem Physiker Ketteract, in den 2270ern ein "Omega Partikel" zu erschaffen. Die Versuche fanden in einem geheimen Forschungslabor der Föderation im Lantaru Sektor statt. Da sich das Molekül aber zu schnell destabilisierte, kam es zu einer Explosion, bei der Ketteract und 126 weitere führende Wissenschaftler der Föderation ums Leben kamen. Die Station wurde dabei schwer beschädigt. Rettungsmannschaften konnten nur unter erheblichen Umständen zur Station gelangen, da durch die Explosion Subraumrisse entstanden waren, die sich über mehrere Lichtjahre erstreckten. Seitdem ist der gesamte Sektor nicht mehr mit Warp passierbar.
Ein einziges Molekül enthält genauso viel Energie wie ein Warpkern. Eine ganze Reihe dieser Moleküle kann den Subraum eines ganzen Quadranten zerstören. Wenn der Subraum in diesem Maße zerstört werden würde, wären interstellare Reisen nicht mehr möglich und damit auch die Föderation nicht mehr überlebensfähig.
Die Existenz dieses Moleküls ist vom Sternenflottenkommando unter absolute Geheimhaltung gestellt worden. Nur den Captains und Admirälen der Sternenflotte ist das Omega-Molekül und dessen Gefahr bekannt. Der zerstörte Subraum im Lantaru-Sektor ist der allgemeinen Bevölkerung nur als ein natürliches Phänomen bekannt. Die geheime Omega-Direktive wurde in Kraft gestellt, um auf diese Gefahr zu reagieren.
Zur Herstellung eines Omega-Moleküls werden hohe Mengen Boronit-Erz benötigt. Einen kurzfristigen Schutz vor Omega-Strahlung bietet eine Arithrazin-Impfung.
Den Borg ist das Molekül seit 2145 bekannt. Sie assimilierten 13 verschiedene Rassen, denen Omega bekannt war, bis sie schließlich selbst versuchten, Omega herzustellen. Bei diesem Versuch verloren sie 29 Kuben und 600.000 Drohnen. Für die Borg stellt das Omega-Molekül die reinste Perfektion dar. Das Molekül ist ungeheuer komplex und dennoch ist es voller Harmonie.
Im Jahr 2374 entdeckte die USS Voyager im Delta-Quadranten genug Moleküle, um den Subraum des halben Quadranten zu zerstören. Captain Janeway machte die Moleküle ausfindig und zerstörte sie mit Hilfe einer Harmonikresonanzkammer und einem 80-Isotonnen gravimetrischen Torpedo. (VOY: "Die Omega Direktive")