多普勒红移是由法国物理学家阿曼德·斐索在1848年首次提出的。他指出恒星谱线位置的移动与多普勒效应有关，因此，多普勒红移也被称为“多普勒-斐索效应”。1868年，英国天文学家威廉·哈金斯就是运用这个理论，首次测出了恒星相对于地球的运动速度。
在1871年，当利用太阳自转测出在太阳光谱的夫朗和斐谱线有0.1埃的红光位移时，光学红移的理论得到了证实。1901年，阿里斯塔克·别洛波尔斯基在实验室中利用一组旋转的镜子证明了光学红移。
寻找红移
来自遥远物体光源的光谱可以通过光谱学来测量。为了测量出红移，需要找出光谱中的一些特征，比如吸收线、发射线或其他光强的变化。而发现红移后，需要一个有相似特征的光谱来进行比较才能够测量，可以使用宇宙中一个非常常见的元素，氢元素的原子光谱。
在上面的图中，你可以看到两个光谱。一个源自光谱已知的太阳光，一个来自遥远星系的超星系团。当我们比较这两者时，我们可以看到太阳和遥远星系的氢线之间存在着相关性，它们之间唯一不同的是，星系光谱中的吸收线都向红端移动了。这表明红移现象正在发生，这个星系正在远离我们（或者我们正在远离星系）。
