STAR TREK est l'adaptation sur grand écran de la célèbre série télévisée qui a commencé dans les années 1960. Depuis, six saga ont été créées sur petit écran, et dix long métrages ont été réalisés. Le film de J. J. Abrams est le premier qui s'intéresse aux origines des personnages de Gene Roddenberry.

Pour les effets spéciaux, l'équipe technique pilotée par le superviseur des effets visuels Roger Guyett avait déjà collaboré avec J.j. Abrams sur MISSON IMPOSSIBLE 3. Guyett explique son projet : "J'ai songé à la manière dont Kubrick suscitait l'émotion à travers la lumière et la photo dans 2001, L'ODYSSÉE DE L'ESPACE, avec beaucoup d'obscurité, d'inconnu... Son approche et son utilisation d'une mise en lumière plutôt naturaliste était brillante et nous nous en sommes inspirés, sous l'égide de notre directeur de la photographie, Dan Mindel. Les précédents 'Star Trek' avaient opté pour une approche stylisée de la lumière, mais nous avons rapidement préféré une qualité plus réaliste - plus proche des clichés pris lors des missions Apollo par exemple... J.J. voulait partir dans cette optique. Il fallait qu'en voyant l'Enterprise flotter dans l'espace, on ait l'impression que ce que l'on voit appartient à un avenir proche et vraisemblable."

Le tournage du film s'est déroulé dans le Sud de la Californie.