Ülipeenstruktuuri kiirguse tekkimine elektroni erinevate spinnolekute vahelisel üleminekul. Paralleelsete spinnolekute puhul on vesiniku aatomi energia veidi suurem kui vastupidiste spinnolekute puhul ning vastaval üleminekul kiiratakse footon, mille energia vastab lainepikkusele $21\, \mathrm{cm}$.