Les holodecks du 24e siècle peuvent simuler presque n'importe quelle situation ou environnement avec un degré de fidélité les rendant absolument semblables à la réalité. Cela a été rendu possible en combinant la technologie des téléporteurs avec celle de réplicateurs spécialisés.

La matière se reconvertit en énergie pure lorsqu'elle est retirée des holodecks, mais à l'intérieur de ses limites, elle semble bien réelle.

Cela ajoute une dimension supplémentaire aux simulations holodecks qui peuvent aller jusqu'à tuer. Pour cette raison, les Ingénieurs de Starfleet ont équipé chaque holodeck de protocoles de sécurité intelligents afin que les réalités simulées puissent être utilisées en toute sécurité.

Pour comprendre ces protocoles de sécurité, il est nécessaire de saisir comment la réalité artificielle des holodecks a été créée. Les processeurs d'images utilisés dans les holodecks peuvent imiter pratiquement n'importe quel environnement.

Comme les utilisateurs bougent à l'intérieur du holodeck, les images se modifient par rapport à ces mouvements et l'utilisation de réplicateurs et de champs de force, renforcent encore davantage l'illusion de la réalité. Les champs de force recréent également la gravité de sorte que l'utilisateur peut ressentir les effets relatifs à une ascension en montagne ou ceux de la marche sur le sol d'une planète.

Les réplicateurs peuvent aussi produire des objets parfaitement réels comme un phaser, un Bat'leth Klingon ou une arme à feu utilisée autrefois sur la Terre. Ces objets sont constitués de matière palpable connue sous le nom d'holomatière.

L'holomatière donne l'illusion de la matière réelle poussant le réalisme jusqu'à l'échelle moléculaire, convertissant l'énergie en un matériau physiquement présent pour créer des holo-objets recréant pleinement les trois dimensions de la réalité. Dans un holodeck, les armes peuvent se révéler mortelles si elles sont utilisées sans le protocole de sécurité approprié.

Ces derniers sont automatiquement lancés à chaque fois qu'un programme holodeck est activé, mais ils peuvent être supprimés. Dans ce cas, lorsqu'un Officier tente de passer outre aux protocoles de sécurité, l'ordinateur délivre un avertissement : "Attention, la déconnection des protocoles de sécurité peut entraîner des blessures graves".

Une seconde demande d'inactivation doit être introduite pour obtenir la déconnection des protocoles de sécurité. Cette commande n'est pas accessible à tous les membres de l'équipage, l'ordinateur ne répondra qu'aux demandes des Officiers Seniors possédant les accréditations nécessaires.

Cependant, cette opération peut aussi être réalisée par une personne possédant les compétences nécessaires en ingénierie à partir du contrôle manuel du holodeck situé à l'intérieur.

Comme cette procédure alerte l'ordinateur principal du vaisseau, l'opérateur non autorisé doit également modifier la programmation du système afin de ne pas déclencher l'alarme.

En 2375, le Lieutenant B'Elanna Torres décide d'expérimenter le danger réel d'un saut de parachutisme orbital. Après cette violation manifeste de la réglementation de Starfleet, l'Officier Torres recevra une réprimande pour son action.

Les Klingons, tels que le Général Martok programment généralement leurs batailles et combats rituels en désactivant les protocoles de sécurité, estimant que cela leur fournit un exercice de formation plus réaliste. Le fait qu'ils risquent de mourir au cours d'une telle bataille, plutôt que de simplement encourir quelques contusions et écorchures, n'entre pas en ligne de compte. Cela fait simplement partie de la "Voie Klingonne".

Au cours de la cérémonie du Kal'Hyah de Worf et de Jadzia Dax avant leur mariage, Martok retire les sécurités du holodeck afin que les participants à la cérémonie puissent éprouver les sensations de ce rituel impliquant le sang, la douleur, le sacrifice et l'angoisse.

Mais il y a des moments où la désactivation des protocoles de sécurité peut s'avérer être un avantage décisif. Par exemple lorsque Tom Paris et Seven of Nine se retrouvent piégés à l'intérieur du programme holodeck conçu par Tom Paris "Les aventures du Capitaine Proton". Suite à une panne des holodecks, ils sont attaqués par un mystérieux intrus et Seven désactive la sécurité avant de s'emparer d'un pistolet laser et de désintégrer l'ennemi.

Il peut également arriver que les protocoles de sécurité soient désactivés suite à un disfonctionnement. En 2364, Alors que le Cpt Jean Luc Picard et ses amis prennent part à un holoprogramme basé sur les enquêtes du détective Dixon Hill, un scan en provenance d'un vaisseau Jaradan provoque un disfonctionnement des protocoles de sécurité du holodeck et transforme les armes holodeck inoffensives en armes pouvant réellement mettre des vies en danger.

Plus tard, de l'autre côté de la Galaxie, Le Cpt Jean Luc Picard utilise les protocoles de sécurité des holodeck à son avantage lorsque l'Enterprise NCC-1701-E est envahie par les Borgs. Il utilise son programme des années 1930 mettant en scène le détective Dixon Hill pour créer un club fréquenté par des criminels de l'époque et dont beaucoup portent des mitraillettes.

Sans protocoles de sécurité les armes holographiques peuvent blesser mortellement et Picard parvient à détruire deux de ses poursuivants Borgs à l'intérieur du holodeck.

En 2365, Geordi Laforge programme, une holoaventure de Sherlock Holmes dans le but de tester correctement les possibilités de Data en déductions logiques. Dans le processus, il crée un personnage, le professeur Moriarty qui affiche un degré inquiétant de sensibilité. Le mauvais génie travaille sur la façon de contourner les sécurités du holodeck et y parvient. Il menace alors de porter atteinte à l'intégrité physique du Docteur Pulaski, à moins qu'on ne l'autorise à quitter l'Enterprise.

A bord de Voyager, l'engouement de Tom Paris pour le 20e siècle l'amène à créer un programme basé sur les séries de films des années 1930. Il crée un holoprogramme dont le héros est le Capitaine Proton, c'est un scénario de science-fiction avec des robots, des fusées, et des  pisto-laser, le tout enveloppé dans une intrigue invraisemblable.

Durant des heures ce programme donne à Tom et Harry Kim beaucoup de plaisir jusqu'à ce qu'un rayonnement en provenance du subespace frappe, mettant les systèmes de contrôle du programme off-line tout en introduisant des étrangers dans le scénario. Les aliens photoniques prennent l'holoprogramme du Capitaine Proton pour la réalité et sont terrifiés par le "Rayon de la Mort" utilisé par Chaotica.

Le Capitaine Janeway décide alors de prendre la place d’Arachnia dans le scénario et s'arrange pour vaincre Chaotica en évitant ainsi que les Aliens ne détruisent Voyager.

Cependant, lorsque les protocoles de sécurité sont en fonctionnement, le holodeck est un endroit sur pour tout le monde, idéal pour se détendre, s'amuser en donnant la possibilité de réaliser les rêves et les désirs de chacun.

Banque de données

• Seska cherche à se venger de Tuvok, ancien agent de la Fédération infiltré dans le Maquis en réécrivant le scénario "Alpha insurrection" après avoir supprimer les protocoles de sécurité.
• Lorsque toutes les personnes se trouvant sur DS9 doivent être placées à l'intérieur du programme holodeck de Julian Bashir "Dr Bashir Agent Secret", les protocoles de sécurité sont une fois encore désactivés.