Το φαινόμενο Doppler παρουσιάζεται κάθε φορά που μια πηγή κυμάτων κινείται σε σχέση με τον παρατηρητή. Σύμφωνα με αυτό:
1. Όταν πηγή και παρατηρητής είναι ακίνητοι (ή έχουν μηδενική σχετική ταχύτητα μεταξύ τους) τα κύματα φτάνουν στον παρατηρητή με το πραγματικό μήκος τους.
2. Όταν η πηγή και ο παρατηρητής πλησιάζουν τότε το μήκος κύματος γίνεται μικρότερο.
3. Όταν η πηγή και ο παρατηρητής απομακρύνονται το μήκος κύματος επιμηκύνεται.
Έτσι, όταν η φωτεινή πηγή πλησιάζει τον παρατηρητή το φως υφίσταται μετατόπιση προς το βραχύτερο μήκος κύματος (ιώδες) ενώ όταν απομακρύνεται προς το μεγαλύτερο μήκος κύματος (ερυθρό).
Η μετατόπιση μετρείται εύκολα στα φάσματα των αστέρων ή των γαλαξιών, αλλά δεν δείχνει απόσταση παρά μόνο την ταχύτητα απομάκρυνσης ή προσέγγισης. Χρησιμοποιώντας όμως τον εμπειρικό τύπο του Hubble από την ταχύτητα υπολογίζουμε την απόσταση. Τύπος Hubble: V = H ? r
όπου: V : ταχύτητα,
H : σταθερά του Hubble
r : απόσταση
Τα περιθώρια σφάλματος μικραίνουν καθώς προσδιορίζουμε με ολοένα και μεγαλύτερη ακρίβεια τη σταθερά Hubble (το βαθμό διαστολής του σύμπαντος ).
Ένας από τους λόγους που κατασκευάστηκε το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, ήταν για να προσδιορίσει με ακρίβεια την ομώνυμη σταθερά.
Η μέθοδος με εκμετάλλευση του φαινόμενου DOPPLER έχει βεληνεκές που φτάνει τα όρια του γνωστού σύμπαντος