O deplasare spre roșu este o schimbare a frecvenței unei unde electromagnetice cauzată de mișcarea unui obiect. Lumina de la obiectele care se îndepărtează de un observator au undele luminoase deplasate către partea roșie a spectrului. Redshift-ul este frecvent observat în astronomie, în special în observarea obiectelor foarte îndepărtate. Efectul nu se limitează la radiația electromagnetică în domeniul vizibil, deși termenul a prins deoarece unele obiecte astronomice în retragere au apărut roșii.
Redshift este rezultatul efectului Doppler. Efectul Doppler se aplică undelor sonore, precum și undelor electromagnetice și este adesea experimentat de oameni în fiecare zi. Claxonul unui tren care se apropie sună mai mare în înălțime decât atunci când trenul se îndepărtează, chiar dacă claxonul în sine produce un sunet de înălțime constantă. Acest lucru se datorează faptului că sunetul călătorește cu o viteză uniformă într-un mediu dat – frecvența undei sonore se modifică în funcție de mișcarea trenului. Un efect similar are loc în cazul luminii, cu o lumină de frecvență mai mică rezultată dintr-o sursă care se îndepărtează în spațiu.
În spectrul vizibil al luminii, undele luminoase de joasă frecvență sunt percepute de oameni ca fiind roșii. Undele luminoase de înaltă frecvență sunt văzute ca albastre. Prin urmare, o deplasare către roșu va rezulta din lumina a cărei sursă se îndepărtează de un observator. O galaxie, de exemplu, care se îndepărtează de Pământ cu viteză mare poate apărea de culoare roșie. De asemenea, o galaxie care se apropie ar putea părea albastră dacă viteza sa se află într-un anumit interval.
Deși termenul deplasare spre roșu implică o schimbare de culoare, efectul Doppler se aplică întregului spectru electromagnetic. Toate radiațiile, dintre care lumina vizibilă sunt un singur tip, sunt deplasate în funcție de viteza relativă a sursei de radiație. Un obiect astronomic care se îndepărtează cu o viteză suficientă se poate „deplasa spre roșu” din întregul spectru vizibil – chiar și dincolo de roșu. Radiația rezultată primită de un observator ar fi în intervalul radiației infraroșii, care este invizibilă cu ochiul liber. Astfel, astronomii folosesc termenul deplasare spre roșu pentru a indica orice deplasare a radiației către frecvențe inferioare.
În anii 1920, astronomul american Edwin Hubble și alții au observat că majoritatea galaxiilor păreau să fie deplasate spre roșu, cu cantitatea de deplasare către roșu proporțională cu distanțele lor față de Pământ. Cu cât galaxiile erau mai îndepărtate, cu atât păreau să se îndepărteze mai repede de Pământ. Această tendință se numește legea lui Hubble și a furnizat unele dintre primele dovezi care susțin un model de univers în expansiune care a apărut dintr-un Big Bang. Într-o explozie, particulele cu viteze diferite își măresc toate distanța față de toate celelalte particule. Același lucru este valabil și într-un univers care „explodează” – toate galaxiile ar părea să se îndepărteze de orice observator.