Kinematik bintang menghasilkan maklumat astrofizik penting tentang bintang, dan galaksi tempat ia berada. Data kinematik bintang digabungkan dengan pemodelan astrofizik menghasilkan maklumat penting tentang sistem galaksi secara keseluruhan. Halaju bintang yang diukur di kawasan paling dalam di dalam sesebuah galaksi termasuk Bima Sakti telah memberikan bukti bahawa banyak galaksi menempatkan lubang hitam supermasif di pusatnya. Di kawasan galaksi yang lebih jauh seperti dalam halo galaksi, ukuran halaju kelompok globul yang mengorbit di kawasan halo galaksi ini memberikan bukti kewujudan jirim gelap. Kedua-dua kes ini berasal daripada fakta utama bahawa kinematik bintang boleh dikaitkan dengan potensi keseluruhan tempat bintang terikat. Ini bermakna jika ukuran kinematik bintang yang tepat dibuat untuk sesebuah bintang atau kumpulan bintang yang mengorbit di kawasan tertentu galaksi, potensi kegravitian dan taburan jisim boleh disimpulkan memandangkan potensi kegravitian tempat bintang terikat menghasilkan orbitnya dan berfungsi sebagai dorongan untuk gerakan bintangnya. Contoh penggunaan kinematik digabungkan dengan pemodelan untuk membina sistem astrofizik termasuk:

• Putaran cakera Bima Sakti: Daripada gerakan wajar dan halaju jejari bintang dalam cakera Bima Sakti seseorang boleh menunjukkan bahawa terdapat putaran pembezaan. Apabila menggabungkan ukuran pergerakan bintang yang betul dan halaju jejarinya, bersama-sama dengan pemodelan yang teliti, adalah mungkin untuk mendapatkan gambaran putaran cakera Bima Sakti. Watak tempatan putaran galaksi dalam kejiranan suria terkandung dalam pemalar Oort.[7][8][9]
• Komponen struktur Bima Sakti: Menggunakan kinematik bintang, ahli astronomi membina model yang berusaha untuk menerangkan keseluruhan struktur galaksi dari segi populasi kinematik bintang yang berbeza. Ini mungkin kerana populasi yang berbeza ini selalunya terletak di kawasan tertentu galaksi. Sebagai contoh, dalam Bima Sakti, terdapat tiga komponen utama, masing-masing mempunyai kinematik bintang tersendiri: cakera, halo dan bonjolan atau bar. Kumpulan kinematik ini berkait rapat dengan populasi bintang di Bima Sakti, membentuk korelasi yang kuat antara gerakan dan komposisi kimia, dengan itu menunjukkan mekanisme pembentukan yang berbeza. Untuk Bima Sakti, kelajuan bintang cakera adalah V = 220   k m   s − 1 {\displaystyle \mathrm {V} =220~\mathrm {km} ~\mathrm {s} ^{-1}} dan halaju RMS (punca min kuasa dua) berbanding kelajuan ini V R M S = 50   k m   s − 1 {\displaystyle \mathrm {V_{RMS}} =50~\mathrm {km} ~\mathrm {s} ^{-1}} . Untuk bintang populasi bonjolan, halaju berorientasikan secara rawak dengan halaju RMS relatif yang lebih besar V R M S = 150   k m   s − 1 {\displaystyle \mathrm {V_{RMS}} =150~\mathrm {km} ~\mathrm {s} ^{-1}} dan tiada halaju bulat bersih.[10] Halo bintang Galaksi terdiri daripada bintang dengan orbit yang memanjang ke kawasan luar galaksi. Sesetengah bintang ini akan terus mengorbit jauh dari pusat galaksi, manakala yang lain berada pada trajektori yang membawanya ke pelbagai jarak dari pusat galaksi. Bintang-bintang ini mempunyai sedikit atau tiada putaran purata. Banyak bintang dalam kumpulan ini tergolong dalam kelompok globul yang terbentuk lama dahulu dan dengan itu mempunyai sejarah pembentukan yang berbeza, yang boleh disimpulkan daripada kinematik dan kelogaman yang lemah. Halo boleh dibahagikan lagi kepada halo dalam dan luar, dengan halo dalam mempunyai gerakan progred bersih berkenaan dengan Bima Sakti dan gerakan mundur bersih di luar.[11]
• Galaksi luar: Pemerhatian spektroskopi galaksi luar memungkinkan untuk mencirikan pergerakan pukal bintang yang terkandung di dalamnya. Walaupun populasi bintang dalam galaksi luar ini secara amnya tidak diselesaikan ke tahap di mana seseorang boleh menjejaki pergerakan bintang individu (kecuali untuk galaksi yang paling hampir), pengukuran kinematik populasi bintang bersepadu di sepanjang garis penglihatan menyediakan maklumat termasuk min halaju dan serakan halaju yang kemudiannya boleh digunakan untuk membuat kesimpulan taburan jisim dalam galaksi. Pengukuran halaju purata sebagai fungsi kedudukan memberikan maklumat tentang putaran galaksi, dengan kawasan galaksi yang berbeza yang dianjak merah/dianjak biru berhubung dengan halaju sistemik galaksi.
• Taburan jisim: Melalui pengukuran kinematik objek pengesan seperti gugusan globular dan orbit galaksi kerdil satelit berdekatan, kita boleh menentukan taburan jisim Bima Sakti atau galaksi lain. Ini dicapai dengan menggabungkan ukuran kinematik dengan pemodelan dinamik.