Das Omega-Molekül ist ein extrem instabiles Molekül, das besonders viel Energie absondert.
Den Borg ist das Molekül seit 2145 bekannt. Durch den Umstand, dass es unendlich komplex und dennoch harmonisch ist, betrachten die Borg den Partikel als den Inbegriff der Perfektion. Sie assimilieren 13 verschiedene Spezies, denen Omega bekannt ist, bis sie schließlich selbst versuchen, Omega herzustellen. Bei diesem Versuch verlieren sie 29 Schiffe und 600.000 Drohnen. Die Borg betrachten dies jedoch als irrelevanten Verlust. Für sie stellt das Omega-Molekül Perfektion dar. Das Molekül ist überaus komplex und dennoch voller Harmonie. Omega wird von den Borg als Partikel 010 bezeichnet.
Auf der Suche nach einer unendlichen Energiequelle gelingt es dem Physiker Ketteract in den 2270ern, einen Omega-Partikel zu erschaffen. Die Versuche finden in einem geheimen Forschungslabor der Föderation im Lantaru-Sektor statt. Da das Molekül aber zu schnell destabilisiert, kommt es zu einer Explosion, bei der Ketteract und 126 weitere führende Wissenschaftler der Föderation ums Leben kommen. Die Station wird dabei schwer beschädigt. Rettungsmannschaften können nur mit erheblichen Problemen zur Station gelangen, da durch die Explosion Subraumrisse entstehen, die sich über mehrere Lichtjahre erstrecken. Seitdem ist der gesamte Sektor nicht mehr mit Warp passierbar.
Ein einziges Molekül enthält so 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 wird in Folge der Katastrophe im Lantaru-Sektor erstellt, 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.
Im Jahr 2374 entdeckt die USS Voyager im Delta-Quadranten genug Moleküle, um den Subraum des halben Quadranten zu zerstören. Captain Janeway macht die Moleküle ausfindig und zerstört sie mit Hilfe einer Harmonikresonanzkammer und einem gravimetrischen Torpedo von 80 Isotonnen. (VOY: Die Omega-Direktive)