Wenn ein Krankenwagen mit Blaulicht und Sirene an uns vorbeifährt, können wir beobachten (oder besser hören), dass sich die Tonhöhe der Sirene oder auch des Motors beim Vorbeifahren ändert: Kommt der Wagen auf uns zu, hört sich die Sirene höher an, als wenn sich der Wagen von uns entfernt. Der Grund ist einfach: Nähert sich der Wagen uns, werden die Schallwellen der Sirene "zusammengedrückt", was zu einem höheren Ton führt. Entfernt sich dagegen der Wagen von uns, werden die Schallwellen gestreckt, was wiederum einen tieferen Ton verursacht. Die Änderung der Tonhöhe ist also nur ein Beobachtungseffekt. Für den Fahrer hört sich seine Sirene die ganze Zeit gleich an.

Dieser Effekt, von Christian Doppler 1842 entdeckt, lässt sich auch auf Lichtwellen übertragen und spielt in der Astronomie eine wichtige Rolle: Die Wellenlänge des Lichts von sich uns nähernden Objekten wird verkleinert - das Objekt erscheint blauverschoben. Entfernt sich das Objekt beobachtet man eine Rotverschiebung.

Um diesen Effekt bei Sternen auszunutzen betrachtet man normalerweise das Spektrum eines Sterns und versucht herauszufinden, ob eine bestimmte Spektrallinie im Vergleich zu einem Referenzspektrum in den roten oder blauen Bereich verschoben ist.

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