Les connaissances scientifiques sont essentielles pour presque que toutes les missions des vaisseaux de Starfleet. Chacun des navires de la flotte compte généralement plusieurs spécialistes parmi son équipage et certains vaisseaux sont spécifiquement dédiés à des missions purement scientifiques.

La navigation spatiale en général et l'exploration en particulier, s'appuie sur un personnel spécialisé maitrisant un certain nombre de secteurs tant scientifiques que technologiques. Ces différentes spécialisations s'étendent du calcul des différents algorithmes mathématiques utilisés pour optimiser l'utilisation du Warp Drive, à la configuration et à la maintenance des systèmes informatiques extrêmement complexes d'un vaisseau.

Tout le personnel de Starfleet, indépendamment de son grade ou de sa fonction reçoit une formation scientifique pluridisciplinaire avant d'être autorisé à opérer en tant que membre d'équipage sur un vaisseau ou une station spatiale. En s'appuyant sur cette base générale de connaissances, certains Officiers, portant un intérêt spécifique à une science particulière, peuvent ainsi se spécialiser très tôt dans leur carrière. La structure même de Starfleet permet à ces officiers spécialisés de s'élever régulièrement dans la hiérarchie jusqu'à prendre la tête d'un département à bord d'un vaisseau ou d'une station spatiale, voire même d'obtenir le commandement d'un vaisseau.

L'Officier Scientifique en Chef a fait intégralement partie de tous les équipages de Starfleet pendant plus d'un siècle, rendant d'inestimables services aux Officiers seniors et répondant directement aux sollicitations des Capitaines de spationef.

Il est responsable des enquêtes destinées à fournir à l'Officier Commandant les informations nécessaires à une prise de décisions appropriées. L'importance de cette fonction diffère en fonction de la nature du vaisseau ou de la station sur lequel, l'Officier est affecté.

Un vaisseau de Starfleet spécifiquement affrété en tant que vaisseau de recherche et d'exploration, de par sa nature, aura à son bord une concentration très élevée de scientifiques par comparaison à un vaisseau où cette fonction est secondaire.

L'intervention de l'Officier Scientifique Senior dans la coordination des différents programmes de recherche est très importante.

Un des meilleurs exemples est celui de Spock, Officier Scientifique à bord de l'USS Enterprise NCC-1701 à la moitié du 23e siècle. En plus de son rôle de Conseiller Scientifique auprès du Capitaine James T Kirk, son expérience et ses nombreuses années de service l'ont promu au rang de Premier Officier, devenant ainsi l'Officier en second dans la chaîne de Commandement.

Cela contraste fortement avec les nombreux Officiers Scientifiques présents sur le Class Galaxy, l'USS Enterprise NCC-1701-D. La console scientifique présente sur la passerelle est utilisée par différents Officiers en fonction de leur spécialisation, contrairement aux autres Officiers Seniors.

En 2370, l'Enseigne Taitt est de service sur la passerelle, quand le vaisseau se trouve sérieusement menacé par un vaisseau Alien. Trait connait bien les dynamiques stellaires et en appliquant une théorie qu'elle maîtrise parfaitement, elle provoque une éruption stellaire disruptive qui pulvérise le vaisseau ennemi.

La somme d'expérience acquise par un Officier Scientifique dans l'exercice de ses fonctions se reflète dans les diverses perspectives de promotion qui lui sont offertes. Beaucoup de vaisseaux ont plusieurs consoles scientifiques sur la passerelle. Elles sont en contact permanent avec les bases de données des systèmes informatiques, remplacées plus tard par les LCARS. Cette position centrale, permet à l'Officier Scientifique de, non seulement coordonner les travaux des différentes équipes scientifiques , mais également ceux des autres départements tels que l'Ingénierie et de participer à tous les évènements qui se déroulent sur la passerelle.

Ce n'est donc pas une surprise de voir Spock promu Capitaine après ses nombreuses années de services en tant qu'Officier Scientifique, tout comme le Capitaine Kathryn Janeway de l'USS Voyager NCC-74656 qui a servi en tant qu'Officier Scientifique sur l'USS Al-Batani NCC-42995 commandé par le Capitaine Paris.

L'USS Enterprise NCC-1701, de class Constitution possédait 14 laboratoires de recherche, et il était parfaitement équipé pour cela, même si ce n'était pas spécifiquement un vaisseau conçu à cet effet. Le vaisseau était avant tout dédié à l'exploration et aux fonctions diplomatiques, mais il avait besoin d'installations scientifiques de haut niveau afin de lui permettre d'étudier et comprendre l'Univers dans lequel il évolue. Et ces besoins restent les mêmes un siècle plus tard.

A bord du Class Galaxy USS Enterprise NCC-1701-D, l'Officier Scientifique est responsable du fonctionnement et de l'efficacité de tous les départements scientifiques du vaisseau, y compris du laboratoire océanographique et de l'arboretum.

Les Officiers scientifiques sont très souvent diplômés par l'Académie de Starfleet dans leurs spécialités propres, l'Officier Scientifique de Deep Space Nine, Jadzia Dax, s'est distinguée en exobiologie, zoologie, astrophysique et exoarchéologie, mais les officiers seniors doivent aussi posséder les connaissances pratiques dans beaucoup d'autres disciplines afin d'être capable de faire face efficacement à toutes les situations.

La collaboration avec des scientifiques appartenant à la FUP ou non est une partie majeure de leur fonction, cela inclut divers spécialistes à même de connaître parfaitement le fonctionnement des installations et des équipements nécessaires à leurs recherches et qui sont mis à leur disposition sur les différents vaisseaux à bord desquels ils effectuent leurs recherches.

Les Officiers Scientifiques doivent également se tenir au courant de tous les développements inhérents à leurs spécialités. C'est pourquoi, ils passent énormément de temps à entretenir et augmenter leurs propres connaissances afin que les informations qu'ils fournissent à leurs Officiers Commandants soient aussi précises que possibles.

L'Officier Scientifique joue un rôle essentiel lors des Away-Teams en étudiant l'environnement et en avertissant des dangers éventuels. C'est l'Officier Commandant qui, généralement, compose les Away-Teams et habituellement y inclut un scientifique.

En fonction de son grade, l'Officier Scientifique, peut également agir en tant que diplomate aux côtés de son Officier Commandant, lors de contact avec des planètes n'appartenant pas à la Fédération. Il participe également à toutes les réunions et briefing des Officiers Seniors du vaisseau.

L'Officier Scientifique se voit souvent sollicité afin d'apporter des réponses improvisées à une situation ou une technologie inconnue, en s'appuyant tant sur ses connaissances que sur son expérience tout en résistant à la pression et au stress. Telle Jadzia Dax qui même lorsqu'elle se trouve face à des équipements et des technologies inconnues, parvient à les utiliser comme s'il s'agissait des équipements qui lui sont familiers.

L'Officier Scientifique est souvent au cœur même des situations les plus dangereuses et sa vivacité d'esprit est souvent à l'origine du sauvetage de nombreux vaisseaux et installations de Starfleet.