分子谱线是天文学领域用于分析
星际分子特征的核心研究手段，指分子在
电磁波谱中产生的发射或吸收特征线。该术语在2000年《
英汉天文学名词》中首次规范译名，2024年第三版《天文学名词》作为标准术语收录。通过观测不同分子（如
CO、
NH3、CCS等）的谱线特征，可推断
星际介质的物理化学性质、
恒星形成过程及
分子云演化规律。2023年11月，
中国科学院国家天文台、
上海天文台等单位通过毫米波分子谱线观测在近邻恒星形成区G352.63-1.07中首次捕捉到年轻大质量逃逸恒星，证实分子云塌缩释放的引力能是恒星运动的重要推动力。截至2002年，已探测到128种星际分子，其中CO作为关键探针被广泛应用于
银河系结构研究。