L'effet Doppler peut mesurer la composante du mouvement d'une source lumineuse le long de la ligne de visée entre la source et l'observateur. Cela est dû au changement de la fréquence observée des ondes lumineuses à mesure que la distance entre la source et l'observateur change au fil du temps. Cet effet nous permet de déterminer si un objet se déplace vers nous (blueshift) ou s'éloigne de nous (redshift).

Cependant, l'effet Doppler fournit des informations limitées sur le mouvement d'un objet céleste à travers la sphère céleste. En effet, le décalage Doppler dépend uniquement du mouvement relatif le long de la ligne de visée et il ne peut pas faire la distinction entre un mouvement directement vers ou loin de nous et un mouvement perpendiculaire à la ligne de visée.

Pour bien comprendre le mouvement tridimensionnel des objets célestes, des observations et techniques supplémentaires sont nécessaires, telles que des mesures de mouvement appropriées et l'astrométrie. Le mouvement correct est le déplacement angulaire d'un objet à travers le ciel au fil du temps et peut être utilisé pour déterminer le mouvement tangentiel de l'objet à travers la sphère céleste. L'astrométrie est la mesure précise des positions et des mouvements des objets célestes, nous permettant de déterminer leurs distances, leurs mouvements et leurs trajectoires dans l'espace.

En combinant les mesures du décalage Doppler avec d'autres techniques d'observation, les astronomes peuvent obtenir une compréhension plus complète du mouvement des objets célestes, y compris leur vitesse radiale (mouvement le long de la ligne de visée) et leur mouvement propre (mouvement à travers la sphère céleste).