多普勒效应(Doppler effect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的。他于1842年首先提出了这一理论。该理论的主要内容为物体辐射的波长，因为波源和观测者的相对运动而产生变化。
在运动的波源前面波被压缩，波长变得较短，频率变得较高(蓝移blue shift)；在运动的波源后面时会产生相反的效应，即波长变得较长，频率变得较低(红移redshift)，而且波源的速度越高所产生的效应越大。根据波红(或蓝)移的程度可以计算出波源循着观测方向运动的速度。
不仅机械波、电磁波和光波也会发生多普勒效应，而且恒星光谱线的位移能够显示恒星循着观测方向运动的速度。多普勒效应简单来说就是当波源(比如声音、光等)和观察者之间有相对运动时，观察者会感到波的频率发生变化的现象。
我们可以这样理解，想象一下你在火车站当火车向你驶来时，你会听到火车的鸣笛声越来越尖锐(频率变高)，而当火车远离你时，鸣笛声则会变得低沉(频率变低)，这就是多普勒效应的一个简单例子。
同样地当光从一个移动的物体发出并照射到我们的眼睛时，我们也会观察到类似的效应。如果物体朝我们移动光的频率会变高，我们看到的颜色会偏向蓝色(蓝移现象)；如果物体远离我们光的频率会变低，我们看到的颜色会偏向红色(红移现象)。
多普勒效应不仅存在于声音和光中，所有波动现象都存在多普勒效应。