与相对于视线方向上的速度有关。观察这样的红移和蓝移，让天文学家可以测量速度和分光双星的参考质量。这种方法是英国天文学家威廉·哈金斯在1868年最先採用的。相同的，从光谱仪中对单独的一颗恆星所测得的微量的红移和蓝移是天文学家检测是否有行星系环绕着恆星的诊断和测量的方法之一。对红移更精确的测量被应用于日震学上，借以精确的测量太阳光球的运动。红移也被应用于第一次的行星自转速率的测量、星际云的速度、星系的自转，还有吸积的动力学呈现在中子星和黑洞的都卜勒和重力红移。另外，还有各种不同辐射和吸收的温度造成的都卜勒增