O espectro da luz emitida pelas estrelas pode ajudar os astrofísicos na determinação dos elementos que as compõem. Um efeito similar ao efeito Doppler ocorre com a luz das estrelas: se o objeto que emite luz está se movendo em nossa direção o comprimento de onda parece menor (deslocamento para o azul) e se o objeto está se afastando o comprimento de onda parece maior (deslocamento para o vermelho). Assim, o efeito Doppler altera o espectro da luz . Também, o deslocamento do espectro depende da velocidade com que o emissor está se movendo. Portanto, os astrofísicos podem desta forma determinar a velocidade v de uma galáxia em relação à Terra. Este é um efeito relativístico cujas frequências estão relacionadas por f 2 = f0 2 (1- β) / (1+β), onde β = v/c. Uma linha espectral de uma certa estrela tem 500nm e nela é observado um deslocamento para o vermelho para 1500nm. A velocidade com que esta estrela se afasta da Terra é:
0,33c
0,50c
0,80c
1,2c
0,70c