Når et objekt bevæger sig væk fra en observatør, strækkes det lys, det udsender, til længere bølgelængder. For synligt lys betyder det, at farven skifter mod den røde ende af spektret. Det er rødforskydning. Det er den samme effekt som Doppler-forskydningen, man hører, når en ambulance passerer, og dens sirene falder i tonehøjde.

Rødforskydning er nøglen til at måle universet. I 1920'erne målte Edwin Hubble rødforskydningerne i fjerne galakser og fandt ud af, at jo længere væk en galakse er, desto større er dens rødforskydning. Dette forhold, Hubbles lov, er det primære bevis for, at universet udvider sig. Rødforskydningen er ikke forårsaget af galakser, der bevæger sig gennem rummet. Den er forårsaget af, at rummet selv strækker sig, når lyset bevæger sig gennem det.

Rødforskydning bruges også til at studere det tidlige univers. Den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling har en rødforskydning på omkring 1.100, hvilket betyder, at dens lys er blevet strakt med en faktor 1.100, siden den blev udsendt. De fjerneste galakser har rødforskydninger større end 13, hvilket betyder, at vi ser dem, som de var, da universet kun var et par hundrede millioner år gammelt.

Rødforskydning er ikke den eneste form for forskydning. Gravitationel rødforskydning opstår, når lys undslipper et stærkt tyngdefelt, mister energi og strækker sig. Det blev bekræftet af Pound-Rebka-eksperimentet i 1959 og er en central forudsigelse af den generelle relativitetsteori.