星公转的週期在地球向其靠近时会缩短，在地球远离它的时候则会加长。光从彼方到达地球所需的时间，在地球距离该行星（及其卫星）最近时，比两者相距最远时更短，此二距离只差就是地球绕日轨道的直径。光运行时间的差异，就会导致卫星公转週期在观测上的差异。罗默在木星和木卫一系统中观察到这种现象，并依此推断光横跨地球轨道直径需要22分钟的时间。另一个方法是测量光行差。詹姆斯·布拉德雷于18世纪发现并描述这一现象。光行差现象是来自遥远光源的光束速度与观测者速度的向量和所致。对于移动中的观测者来说，光源的位置会偏离其实际位置。