Wzbudzony atom wodoru emituje promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie UV, światła widzialnego i IR, związane z przejściami elektronu pomiędzy powłokami elektronowymi (zob. serie widmowe wodoru).
Obserwacje promieniowania wodoru o częstotliwości radiowej służą do badania przestrzeni międzygwiazdowej i uzyskiwania obrazów rozmieszczenia przestrzennego wodoru, także z regionów niedostępnych do badań w świetle widzialnym (zob. radioastronomia). Ponieważ wodór jest we Wszechświecie najczęściej występującym pierwiastkiem, to z tych obserwacji można uzyskiwać informacje o ruchach i rozmieszczeniu materii międzygwiazdowej. Pierwszą osobą, która zauważyła ten związek był holenderski astronom H. van de Hulst.
W uznaniu znaczenia linii 21 cm dla radioastronomii i programu SETI Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna zarezerwowała zakres częstości od 1400 do 1427 MHz na potrzeby badawcze. Wszelka emisja radiowa w tym zakresie jest zabronionaInternational Telecommunication Union, Radio Regulations Vol. 1, Edition of 2008, Art. 5.340 s. 98..