Nube molecular

[1]​ Por su carencia de dipolo eléctrico, el H2 frío no es observable directamente, pero otras moléculas que existen en las nubes moleculares sí lo son.

La más abundante después del H2 es el monóxido de carbono (CO), que es fácilmente observable en ondas milimétricas.

Generalmente las nubes moleculares son tan extensas y masivas que se fragmentan hasta formar un elevado número de protoestrellas.

Esta distribución del gas molecular es bastante regular si se tienen en cuenta distancias grandes, sin embargo la distribución a pequeña escala es altamente irregular con la mayor parte concentrada en las nubes discretas y complejos de nubes.

[9]​ El medio interestelar es inicialmente enrarecido, con una densidad entre 0,1 y 1 partículas por cm3 y normalmente alrededor del 70% de su masa está compuesto por hidrógeno monoatómico neutro (H I), mientras que el porcentaje restante es predominantemente helio con trazas de elementos más pesados, llamados en jerga astronómica, metales.

Cuando la densidad alcanza las 1000 partículas por cm3, la nube se vuelve opaca a la radiación ultravioleta galáctica; estas condiciones permiten que los átomos de hidrógeno se combinen en moléculas diatómicas (H2), a través de mecanismos que involucran polvo como catalizador;[9]​ la nube ahora se convierte en una nube molecular,[10]​ que también puede contener moléculas orgánicas complejas, como aminoácidos e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP).

Aisladas y unidas gravitacionalmente, a las pequeñas nubes moleculares con masas inferiores a unos cuantos cientos de veces la masa del Sol se les llama glóbulos de Bok.

En 1984 el IRAS (Satélite Astronómico Infrarrojo) identificó un nuevo tipo de nube molecular difusa.

También hay pruebas de que las grandes nubes donde se produce la formación de estrellas se mantienen unidas, en gran medida, por su propia gravedad (como ocurre con las estrellas, planetas y galaxias) más que por la presión externa (como sucede con las nubes en el cielo).

[14]​ Usando temperatura como sinónimo de energía, el primer nivel de energía rotacional se encuentra a 5 K por encima del estado fundamental;[14]​ en consecuencia, la molécula se excita fácilmente mediante colisiones con moléculas vecinas, generalmente con H2, ya que es más abundante.