Han viste i 1893 at den spektrale intensiteten i sort stråling ikke var en uavhengig funksjon av både bølgelengde og temperatur, men oppfylte en skalalov. Dette resultatet kom han frem til ved å kombinere de termodynamiske lovene med Doppler-effekten som strålingen utsettes for ved en langsom forandring av volumet som omslutter den. Siden er denne fundamentale oppdagelsen blitt kalt for Wiens forskyvningslov. En direkte konsekvens er at bølgelengden for maksimal intensitet er omvendt proporsjonal med temperaturen til strålingen.