Die Dilithiummatrix ist ein Teil des Warpantriebs eines Raumschiffs. Für einen reibungslosen Betrieb des Warpantriebs muss die Dilithiummatrix immer genau kalibriert sein.
Als die USS Olympia im Jahre 2371 auf einen Planeten mit einem exogenen Feld trifft und einen Aktivscan durchführt, entsteht dabei Subraummetreonstrahlung, die zum Absturz des Schiffes auf die Planetenoberfläche führt. Als das Wrack 2374 von der USS Defiant gefunden wird, vermutet Chief Miles O'Brien, dass die Strahlung aus der Barriere die Dilithiummatrix kollabieren lässt. Um sicher durch die exogene Barriere zu gelangen, wird deswegen eine Shuttlekapsel genommen, deren Antrieb keine Antimaterie nutzt und somit keine Dilithiummatrix besitzt. (DS9: Der Klang ihrer Stimme)
Nach einer Notabschaltung des Warpkerns, dauert die Reinitialisierung der Dilithiummatrix auf Raumschiffen der Intrepid-Klasse zwei Stunden. (VOY: Bewußtseinsverlust)
2374 will B'Elanna Torres gerade die Dilithiummatrix der USS Voyager auf eine bestimmte Frequenz einstellen, als sie von einem Mitglied von Spezies 8472 angegriffen wird. (VOY: Die Beute)
2375 meint das Silberblut-Duplikat B'Elanna Torres zu Seven of Nine, dass die Dilithiummatrix des verbesserten Warpantriebs der USS Voyager immer heiß läuft. Daher fordert sie Seven auf, diese immer im Auge zu behalten. (VOY: Endstation – Vergessenheit)
Vor dem Start wird überprüft, ob die Dilithiummatrix ausgerichtet und kalibriert ist. 2375 überprüft Chief O'Brien, ob die Dilithiummatrix ausgerichtet und kalibriert ist, bevor die USS Defiant in das Chin'toka-System aufbricht. (DS9: Im Angesicht des Bösen)