运动速度分布产生的多普勒效应造成谱线增宽的现象。自发发射分子的不同运动速度造成了不同的都卜勒位移，而这些效应的线性累积结果就是谱线增宽。因为以上效应产生的线型轮廓即为都卜勒轮廓（Doppler profile）。一个特别的，也可能最重要的状况是因为粒子热运动而发生的热都卜勒增宽。接着，谱线增宽程度只取决于谱线的频率、谱线发射分子的质量、温度；因此都卜勒增宽可用以推测辐射体的温度。（或称为无都卜勒光谱学，Doppler-free spectroscopy）可用来发现原子跃迁的真实频率而不需要将样品降温至都