เมื่อแหล่งกำเนิดของคลื่นเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กับผู้สังเกต ผู้สังเกตจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในความถี่ของคลื่น การเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่า Doppler effect ตามชื่อ Christian Doppler นักฟิสิกส์ชาวออสเตรียผู้ค้นพบพิจารณาแหล่งกำเนิดที่ปล่อยคลื่น เช่น แสงหรือเสียงที่มีความถี่ ν เคลื่อนออกจากผู้สังเกตด้วยความเร็ว v ยอดคลื่นแสงที่ต่อเนื่องกันจะมาถึงผู้สังเกตในระยะเวลาที่ยาวนานกว่ากรณีที่ผู้สังเกตอยู่นิ่ง และการคำนวณแสดงว่า ผู้สังเกตจะได้รับความถี่ ν(1−v/c) โดยที่ c คือความเร็วของคลื่น อินฟราซาวด์ ความถี่ของคลื่นจะปรากฏต่อผู้สังเกตต่ำกว่าเล็กน้อยหากแหล่งกำเนิดอยู่นิ่ง หากแหล่งที่มาใกล้เข้ามาความถี่ก็จะสูงขึ้นในเสียงเอฟเฟกต์นี้เป็นประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน เมื่อมีการเป่าแตรบนทางหลวง ผู้สังเกตอาจสังเกตเห็นว่าระดับเสียงของโน้ตดูเหมือนจะเปลี่ยนไป เอฟเฟกต์ Doppler สำหรับคลื่นแสงนั้นชัดเจนในสเปกโทรสโกปี การเปลี่ยนไปยังความถี่ที่สูงขึ้นเรียกว่า blueshift และการเปลี่ยนไปยังความถี่ที่ต่ำลงเรียกว่า redshift แสงสีแดงจากกาแลคซีอื่นเป็นหลักฐานของการขยายตัวของเอกภพ