Рекомбінаційні радіолінії, що утворюються при переходах між високозбудженими станами атомів, були виявлені в СРСР в 1964 році методами радіоастрономії.. Було встановлено, що в умовах космічної розрідженості атоми можуть існувати при рівнях збудження порядку 1000 і розмірах атомів порядку 0,1 мм, а спектр космічного випромінювання містить безліч РРЛ у всьому діапазоні радіохвиль. У монографії узагальнені результати дослідження РРЛ, що підтверджують тісний зв'язок фізики та астрономії. Розглянуто процеси, що визначають ширину і інтенсивність РРЛ, і основні закономірності фізики високозбуджених атомів. Пояснено причини того, що рівні збудження близько 1000 є граничними для атомів в Галактиці. Значна частина монографії присвячена застосуванню РРЛ в астрономії, в основному в дослідженнях міжзоряного середовища. Показані можливості РРЛ у визначенні фізичних умов в областях HII, планетарних туманностях, зоряних оболонках, в холодних хмарах міжзоряного середовища. РРЛ дозволяють також знайти в Галактиці розподіл іонізованої і нейтральної матерії, велику кількість гелію, оцінити інтенсивність космічних променів. Наведено багато конкретних даних, включаючи спостереження РРЛ від позагалактичних об'єктів. У додатку дані частоти РРЛ, методи і програми різних розрахунків та інші додаткові матеріали.