El desplazamiento Doppler normal para las ondas de sonido, que se mueven con velocidades v mucho menor que c, viene dada por la expresión

donde se toma el signo más, para las ondas que viajan alejándose del observador. Para la luz y otras ondas electromagnéticas, la relación debe ser modificada para ser compatible con la transformación de Lorentz, y se convierte en la expresión

Aquí v es la velocidad relativa de fuente y observador y se considera positiva cuando la fuente se está acercando.

Con propósitos de determinar la velocidad de recesión de estrellas y galaxias con el efecto Doppler, por observación del desplazamiento al rojo de las líneas espectrales, es conveniente expresar el efecto Doppler en términos del desplazamiento en la longitud de onda, comparada con la longitud de onda de la fuente. Para estos propósitos en la fórmula de la longitud de onda, es mas conveniente definir una velocidad de recesión positiva:

La variación de longitud de onda fraccional, se define con el parámetro z, el cual caracteriza los desplazamientos al rojo:

En términos de los habituales símbolos de relatividad, esto se convierte en