El desplazamiento del espectro de un cuerpo celeste hacia el extremo de longitud de onda larga (rojo) se llama corrimiento al rojo. El llamado corrimiento al rojo originalmente se refiere a ondas mecánicas, es decir, cuanto más lejos está un objeto del observador, más fuerte es el sonido (la longitud de onda es más larga) y, a la inversa, cuanto más cerca está el objeto del observador, más nítido el sonido (la longitud de onda relativamente corta). Más tarde, el astrónomo estadounidense Hubble denominó desplazamiento rojo Doppler al desplazamiento del espectro de un cuerpo celeste hacia el extremo de longitud de onda larga (rojo). Generalmente se cree que es causado por el efecto Doppler, un cambio en la longitud de onda causado cuando una fuente de onda (luz u onda de radio) y un observador se mueven rápidamente uno hacia el otro.
El astrónomo estadounidense Hubble confirmó en 1929 que las galaxias distantes se están alejando de nuestra Vía Láctea y, al mismo tiempo, sus desplazamientos hacia el rojo aumentan en proporción a su distancia. Esta ley universal, conocida como ley de Hubble, constituye la base de la correlación entre la velocidad de retroceso de una galaxia y su distancia a la Tierra. Es decir, cuanto mayor es el corrimiento al rojo que muestra la luz emitida por un cuerpo celeste, más lejos está el cuerpo celeste y mayor es su velocidad de retroceso. La ley del corrimiento al rojo ha sido confirmada por estudios posteriores y proporciona la piedra angular de la teoría cosmológica relativista moderna que sostiene que el universo se está expandiendo. Desde principios de la década de 1960, los astrónomos han descubierto quásares con corrimientos al rojo mayores que los de las galaxias más distantes observadas anteriormente. Los corrimientos al rojo extremadamente grandes de varios quásares nos hacen pensar que todos se están alejando de la tierra a velocidades extremadamente altas (es decir, cercanas a 90 de la velocidad de la luz; también nos hace imaginar que son los objetos más distantes); en el universo.
El desplazamiento gravitacional al rojo, o corrimiento gravitacional al rojo, significa que cuando las ondas de luz u otras fluctuaciones se alejan de una fuente de campo gravitacional (como una estrella gigante o un agujero negro), todo el espectro se desplazará hacia el extremo rojo, es decir, "La frecuencia disminuye y la longitud de onda aumenta". Aplicación Dado que los planetas como la Tierra no son muy masivos, el fenómeno del corrimiento al rojo gravitacional no es significativo, por lo que las comunicaciones cercanas a la Tierra no requieren corrección para el corrimiento al rojo gravitacional, pero instalaciones más precisas como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) sí lo hacen. El desplazamiento al rojo gravitacional debe tenerse en cuenta para un funcionamiento preciso.