Specie militarista, xenofoba e fortemente territoriale caratterizzata da una rigida divisione in caste geneticamente determinate.

L'estrema puntualità dei Tholiani è nota a molte specie (The Tholian Web).

I Tholiani combattono una lunga guerra contro la Federazione; nel 2371 le due parti stabiliscono relazioni diplomatiche tra cui si annovera la visita di un ambasciatore tholiano su Deep Space Nine (Life Support).

Nel 2372 la Conferenza di Anversa, Terra, pone fine ai conflitti tra i Tholiani e la Federazione (Homefront).

Nel 2373 i Tholiani firmano un patto di non aggressione con il Dominio, alterando l'equilibrio delle forze e favorendo lo scoppio della guerra contro il Dominio (Call to Arms).

I Tholiani sono esapodi non umanoidi e ogni membro della specie possiede sia le caratteristiche maschili sia le caratteristiche femminili (In A Mirror, Darkly - Part I).

Vivono ad una temperatura di circa 480 Kelvin (In A Mirror, Darkly - Part I).

Su una loro nave è stata registrata una temperatura di oltre 200 °C (Future Tense).

Sono dotati di un esoscheletro che si frattura a temperature inferiori a 380 Kelvin (In A Mirror, Darkly - Part I).