說起紅移，相信很多的人還是比較陌生的，其實當時間開始出現波動的時候，波長變長，頻率降低，這就是紅移，而天體的移動及規律的預測都離不開對紅移現象的研究。紅移最初是在人們非常熟悉的可見光波段被發現的，而隨著人們對電磁波譜各個波段的瞭解不斷地深入，使得任何電磁輻射的波長增加都可以被稱為紅移現象。對於波長較短的紫外線等這些波段，波長的確是波譜向紅光移動的結果。
而對於紅外線微波以及無線電波這些波長較長的波段來說，它們波長的增加實際上是在不斷的遠離紅光波段。但是這種現象還是被定義為紅移。當觀測者站在離光源較遠的運動距離時，觀測者所看到的電磁波譜就會出現紅移的情況。這和聲波因為多普勒效應而出現頻率變化非常類似，其實這樣的紅移現象在我們的日常生活當中也有很多應用，就比如說多普勒雷達、雷達槍等等。從分光學的角度來講，多普勒紅移多用來測量天體的運動，這種多普勒紅移最早是在19世紀被預測並且觀察到的，當時的科學家斷定光的本質就是一種波。
被用於解釋遙遠的星系和類星體的還有一種紅移機制。這種紅移機制主要是在星系間的氣體雲的光譜中所觀察到的一種紅移現象。紅移的增加比例與距離是成正比的，這層關係為宇宙在膨脹的觀點提供了非常有力的支持。就比如說大爆炸宇宙模型，這個主題開始於19世紀，天文學家在對波動力學的現象進行探索的時候，總結出了卜勒效應。之後1842年，有天文學家對這種現象提出了科學的物理方面的解釋，這種效應至今為止還在被應用著。卜勒效應當中有一個非常有名的預言，那就是恆星的顏色不同，最根本的原因是因為這些恆星相對於地球的運動速度不同，雖然這個推論最後被推翻了，但是這也是天文學研究領域的一次重大的跨越。
恆星之所以會呈現出不同的顏色，其實是因為恆星的溫度不同，而並不是它們相對於地球的運動速度不同而造成的。在1912年，天文學家在進行天體研究的時候，發現絕大多數的螺旋星雲都有著不可忽視的紅移，隨後，直到有科學家發現星雲的紅移和距離有關聯性，也就是哈勃定律的誕生，才進一步推動了紅移定律的發展。宇宙膨脹大霹靂理論的建立離不開這些觀點的誕生以及發展。
拿一個光子在真空中傳播的事例來講，一個光子在真空中傳播可以產生多種紅移機制，機制的產生都和多普勒紅移現象非常類似。都是波長與波段在紅移現象當中的自由轉換，而且這些機制會分別使用伽利略、洛倫茨或者是相對論轉化，在各個參考的架構之間來回地進行比較。
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