系距离中心某特定距离的旋转速度。氢线的观测也可间接用来测定星系的质量；可以限定不同时期万有引力常数的值和研究单一星系的动力状态。
宇宙学的应用.21公分线在大爆炸物理宇宙学中相当重要，因为这个波段是唯一可以研究从复合时期到再电离这段宇宙「黑暗时代」的电磁波。因为红移，在地球上实际观测到的频率介于200MHz到9MHz之间。这可能有两个应用。第一，可以靠绘制21公分波的红移获得复合时期，非常精确的物质功率频谱（Matter power spectrum）图。第二，可以揭露宇宙是如