Красное смещение используется в астрономии для изучения движения небесных тел следующим образом:

• Определение расстояний и скоростей небесных объектов. 2 Например, по доплеровскому красному смещению можно судить о движении источника света: при вращении звезды одна из её сторон приближается к наблюдателю, а другая удаляется, что приводит к различиям в лучевых скоростях и, следовательно, в красных или синих смещениях. 1
• Получение сведений о крупномасштабной структуре космоса. 2 Исследования красных смещений галактик позволили составить карту распределения галактик и тёмной материи во Вселенной, что помогло разработать космологические модели и пролить свет на формирование и эволюцию структур в космическом масштабе времени. 2
• Определение движений фотосферы Солнца. 4 Высокодетализированные измерения красных смещений используются в гелиосейсмологии для этого. 4
• Диагностика и измерение наличия и характеристик планетных систем вокруг других звёзд. 4 Например, астрономы проводят подробные измерения красных смещений во время прохождения планет для определения точных параметров орбиты. 4