Un univers parallèle (aussi appelé univers alternatif) est un univers distinct et autonome, résultant des conséquences de choix et décisions différents de ceux qui ont conduit à notre univers. En théorie, il existe un nombre infini d'univers parallèles, un pour chaque conséquence de chaque évènement qui arrive dans le temps.
Par exemple, il existe un univers dans lequel le capitaine Jean-Luc Picard reste aux mains des Borgs, et un autre dans lequel les Borgs triomphent de la Fédération. Il y en a même un dans lequel Worf épouse Deanna Troi (TNG: "Parallels").
Un autre univers rencontré par 2 fois par James Kirk est l'univers anti-matière. (TOS: "The Alternative Factor" ; TAS: "The Counter-Clock Incident")
Les contacts les plus fréquents entre notre univers et un parallèle impliquent l'univers-miroir, avec lequel la première rencontre connue a lieu en 2267 (TOS: "Mirror, Mirror").
Les lignes temporelles alternatives sont différentes des univers parallèles. Une ligne temporelle alternative est créée par un voyage dans le temps au sein d'un même univers, créant ainsi une série d'évènements historiques différents. Les lignes temporelles multiples résultent également de voyages dans le temps, qui peuvent altérer ou restaurer la ligne temporelle "normale".