Když se objekt vzdaluje od pozorovatele, světlo, které vyzařuje, se roztahuje k delším vlnovým délkám. U viditelného světla to znamená, že se barva posouvá směrem k červenému konci spektra. To je rudý posuv. Je to stejný jev jako Dopplerův posuv, který slyšíte, když projíždí sanitka a její siréna se sníží.

Rudý posuv je klíčem k měření vesmíru. Ve 20. letech 20. století Edwin Hubble změřil rudý posuv vzdálených galaxií a zjistil, že čím dále je galaxie, tím větší je její rudý posuv. Tento vztah, Hubbleův zákon, je primárním důkazem toho, že se vesmír rozpíná. Rudý posuv není způsoben pohybem galaxií vesmírem. Je způsoben samotným prostorem, který se roztahuje, když jím prochází světlo.

Rudý posuv se také používá ke studiu raného vesmíru. Kosmické mikrovlnné pozadí má rudý posuv přibližně 1100krát, což znamená, že jeho světlo se od svého vyzařování natáhlo faktorem 1100. Nejvzdálenější galaxie mají rudý posuv větší než 13krát, což znamená, že je vidíme takové, jaké byly, když byl vesmír starý jen několik set milionů let.

Rudý posuv není jediným druhem posunu. Gravitační rudý posuv nastává, když světlo uniká ze silného gravitačního pole, ztrácí energii a roztahuje se. Byl potvrzen Poundovým-Rebkovým experimentem v roce 1959 a je klíčovou předpovědí obecné relativity.