复合线是在气体星云和其他一些天体的光谱中出现的氢、氦等元素的容许谱线（见禁线）的发射线。

以氢为例，在气体星云中，物质密度和辐射密度都很低，物态偏离热动平衡状态很大。在这种情形下，绝大部分中性氢原子处于基态,而处于激发态原子则很少。因此,星云对赖曼系和赖曼连续区的辐射不透明，而对辅线系（巴耳末系、帕邢系等等）的辐射完全透明。氢原子可以吸收一个属于赖曼连续区辐射的光子而电离，形成自由电子和质子。自由电子运动一段时间后又会被某个质子俘获。电子和质子复合形成中性氢原子的过程可能有两种方式：①电子直接复合到基态；②电子复合到某一激发态。在第一种情形下，释放出一个属于赖曼连续区的光子。处于基态的氢原子过了一段时间后再次电离，一切又从头开始。在第二种情形下，电子将向下级联跃迁，并最终落在基态，同时释放出属于辅线系的光子。星云对辅线系的辐射完全透明，能被观测到。因为氢的辅线系谱线是在自由电子复合且级联跃迁至基态的过程中产生的，所以称为复合线。