U osnovi, replikatori su izdanak teleportacijske tehnoologije. Puno ime replikatora jest molekularni matrični replikator tvari. Replikatori mogu dematerijalizirati određenu količinu uskladištene tvari na vrlo sličan način kao i teleporteri, no nije im potreban slikovni skener radi analize strukture tvari. Umjesto toga koristi se kvantna geometrija pretvorbene matrice za prilagodbu toka tvari. Računalo koje nadzire proces može koristiti bilo koji dostupni, pripremljeni uzorak unutar matrice. Kada se taj uzorak «utisne» u tok tvari, dolazi do rematerijalizacije u gotovo savršeni preslik uzorkovanog predmeta.

Replikatori mogu biti napravljeni kao samostojeći uređaji, ali moraju imati vanjski izvor energije, te se povremeno moraju dopuniti zalihe materijala kako bi normalno radili. Dapače, većina replikatorskih sustava sastoji se od tek nešto više od rematerijalizacijske jedinice i računalnog potprocesora i sučelja. Na tisuće takvih manjih jedinica mogu biti povezani u jedan središnji dematerijalizacijski i pretvorbeni matrični sustav, kontorliran od računala sa na tisuće i tisuće spremljenih uzoraka, te zajednički uskladištenih tona sirovina. Kad korisnik želi replicirati nešto, on na svom terminalu postavi zahtjev, koji ga potom proslijeđuje u središnji sustav. Kad su dematerijalizacijski i uzorkovni procesi gotovi, tok tvari proslijeđuje se putem mreže valnih vodiča na terminal s kojeg je zahtjev došao i tamo materijalizira željeni predmet. Ovaj sustav je ekonomičan jer smanjuje potrebu za posjedovanjem tisuća pojedinačnih replikatora koji su stalno popunjeni sa sirovinom.

Teoretski, svaki predmet mogao bi se napraviti od bilo koje sirovine, no u praksi, značajne se uštede energije mogu ostvariri korištenjem određenih materijala za sirovinu. Za replikaciju prehrambenih artikala koriste se određeni pripravci, kombinacije molekula dugog niza. Ova supstanca je posebno stvorena kako bi se, statistički gledano, uz najmanji broj molekularnih promjena postigao najveći broj različitih vrsta hrane. Jednako tako, za replikaciju neprehrambenih predmeta postoje određena skladišta materijala, a računalo upravlja s obzirom na zahtjeve korisnika s kojeg će se skladišta uzimati sirovina.

Replikatori koji imaju instaliran i dematerijalizacijski sustav, također mogu služiti kao prijemno mjesto za otpatke. Otpadni materijal se unese u njih, te se otpad razlaže, a tvar se vraća u središnje skladište, odakle se ponovno ta tvar može koristiti za novu replikaciju. Sve donedavno, bilo je jednostavnije i efikasnije otpad sakupljati konvencionalnim metodama, a korištenje replikatora za njegovo prikupljanje bijaše rijetkost. Međutim, nedavni napredak u replikatorskoj tehnologiji doveo je do tog da se sve više koristi i ovaj način prikupljanja otpada.

Veliki, industrijski replikatori napravljeni su za stvaranje vrlo širokog spektra predmeta za koje se prethodno moralo imati čitave tvornice kako bi bile napravljene. Ipak ova vrsta replikatorskih sustava ima taj nedostatak što moraju biti barem veličine predmeta kojeg proizvode. Za velike predmete koji se prave, neophodno je replicirati manje dijelove za njega, te ih sastavljati na tradicionalan način. Nažalost, snovi o replikaciji nebodera ili broda ostaju još daleko od ostvarenja.

Svi današnji replikatorski sustavi imaju jedno osnovno ograničenje, a to je da djeluju na molekularnoj rezoluciji. Kao takvima, u njima će se potkrasti popriličan broj pogrešakaod samo jednog bita na kvantnoj razini tijekom replikacije. Mnogi tvrde da to daje repliciranoj hrani drugačiji i lošiji okus nego pravoj, premda ovo može biti i pitanje pristranosti protiv tehnologije, prije negoli nekakva vidljivog razlika. Kakogod, ove pogreške su i više no dovoljne da priječe replikaciju točnih energetskih stanja uključenih u neuralne i bioelektrične uzorke. Ovi uzorci, koji se reproduciraju precizno u radu s teleporterom, nužni su kako bi se materijaliziralo živo biće. Stoga ovo ograničenje spriječava replikaciju bilo kojeg živog bića putem standardnih metoda.