Η μετατόπιση προς το κόκκινο είναι μια μετατόπιση στη συχνότητα ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος που προκαλείται από την κίνηση ενός αντικειμένου. Το φως από αντικείμενα που απομακρύνονται από έναν παρατηρητή μετατοπίζουν τα φωτεινά τους κύματα προς το κόκκινο τμήμα του φάσματος. Η μετατόπιση του κόκκινου παρατηρείται συνήθως στην αστρονομία, ιδιαίτερα στην παρατήρηση πολύ απομακρυσμένων αντικειμένων. Το φαινόμενο δεν περιορίζεται στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στο ορατό εύρος, αν και ο όρος εφαρμόστηκε επειδή ορισμένα αστρονομικά αντικείμενα που υποχωρούσαν εμφανίστηκαν κόκκινα.
Η μετατόπιση στο κόκκινο είναι το αποτέλεσμα του φαινομένου Doppler. Το φαινόμενο Doppler ισχύει για ηχητικά κύματα καθώς και για ηλεκτρομαγνητικά κύματα και συχνά βιώνεται από τον άνθρωπο σε καθημερινή βάση. Η κόρνα ενός τρένου που πλησιάζει ακούγεται υψηλότερα από ό,τι όταν το τρένο απομακρύνεται, παρόλο που η ίδια η κόρνα παράγει έναν ήχο σταθερού βήματος. Αυτό συμβαίνει επειδή ο ήχος ταξιδεύει με ομοιόμορφη ταχύτητα σε ένα δεδομένο μέσο – είναι η συχνότητα του ηχητικού κύματος που αλλάζει με βάση την κίνηση του τρένου. Παρόμοιο φαινόμενο συμβαίνει με το φως, με φως χαμηλότερης συχνότητας που προκύπτει από μια πηγή που απομακρύνεται στο διάστημα.
Εντός του ορατού φάσματος φωτός, τα κύματα φωτός χαμηλής συχνότητας γίνονται αισθητά από τον άνθρωπο ως κόκκινα. Τα κύματα φωτός υψηλής συχνότητας φαίνονται ως μπλε. Επομένως, μια μετατόπιση προς το κόκκινο θα προκύψει από το φως του οποίου η πηγή απομακρύνεται από έναν παρατηρητή. Ένας γαλαξίας, για παράδειγμα, που απομακρύνεται από τη Γη με υψηλή ταχύτητα μπορεί να φαίνεται κόκκινος. Ομοίως, ένας γαλαξίας που πλησιάζει θα μπορούσε να φαίνεται μπλε εάν η ταχύτητά του ήταν εντός ενός συγκεκριμένου εύρους.
Αν και ο όρος redshift υποδηλώνει μια αλλαγή χρώματος, το φαινόμενο Doppler ισχύει για ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Όλη η ακτινοβολία, της οποίας το ορατό φως είναι ένας τύπος, μετατοπίζεται με βάση τη σχετική ταχύτητα της πηγής ακτινοβολίας. Ένα αστρονομικό αντικείμενο που απομακρύνεται με αρκετή ταχύτητα μπορεί να «μετατοπιστεί στο κόκκινο» από ολόκληρο το ορατό φάσμα – ακόμη και μετά το κόκκινο. Η προκύπτουσα ακτινοβολία που λαμβάνεται από έναν παρατηρητή θα είναι στην περιοχή της υπέρυθρης ακτινοβολίας, η οποία είναι αόρατη με γυμνό μάτι. Έτσι, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τον όρο redshift για να υποδείξουν οποιαδήποτε μετατόπιση της ακτινοβολίας προς χαμηλότερες συχνότητες.
Στη δεκαετία του 1920, ο Αμερικανός αστρονόμος Έντουιν Χαμπλ και άλλοι παρατήρησαν ότι οι περισσότεροι γαλαξίες φαινόταν να έχουν μετατόπιση προς το κόκκινο, με την ποσότητα της μετατόπισης προς το κόκκινο ανάλογο με τις αποστάσεις τους από τη Γη. Όσο πιο μακριά ήταν οι γαλαξίες, τόσο πιο γρήγορα φαινόταν να απομακρύνονται από τη Γη. Αυτή η τάση ονομάζεται νόμος του Hubble και παρείχε μερικά από τα πρώτα στοιχεία που υποστηρίζουν ένα μοντέλο διαστελλόμενου σύμπαντος που προήλθε από μια Μεγάλη Έκρηξη. Σε μια έκρηξη, τα σωματίδια διαφορετικών ταχυτήτων αυξάνουν όλες τις αποστάσεις τους από όλα τα άλλα σωματίδια. Το ίδιο ισχύει και σε ένα σύμπαν που «εκρήγνυται» – όλοι οι γαλαξίες φαίνεται να απομακρύνονται από οποιονδήποτε παρατηρητή.