低温の一酸化炭素（CO）分子が放射する回転遷移による強い輝線。¹²COだけでなく¹³COやC¹⁸O等の同位体を含む分子などからの輝線も観測される。一酸化炭素分子の最低エネルギー準位は回転量子数J=0の状態であり、最低励起状態はJ=1である。そのため、最も基本的な回転遷移がJ=1からJ=0の遷移であり、波長3 mmの電波領域の電磁波に対応している。一酸化炭素は星間分子雲において水素分子に次いで最も多く存在すると考えられている分子であり、J=1のエネルギー状態は分子雲の典型的な温度10 Kにおいても励起されるため、¹²CO（J=1-0）輝線は分子雲から放出される最も観測しやすい電磁放射である。巨大分子雲も参照。