泛指譜線偏離正常頻率位置的現象。引起譜線位移的原因很多。例如，當光源沿視線方向運動時，它發出的譜線頻率會發生變化，這就是多普勒效應。多普勒效應所引起的譜線位移被廣泛地應用於天文學研究中。例如測量天體的視向運動速度和自轉速度，研究雙星的運動等等。
光源處於強引力場也會引起譜線向紅端位移。例如白矮星表面的引力場很強，觀測已經證實瞭白矮星譜線有引力紅移。此外，像二次斯塔克效應、輻射原子和中性氫原子的碰撞過程等都可能產生譜線位移移。在星系世界，已經發現絕大多數河外星系和全部類星體的光譜都向長波方向位移（紅移）。目前觀測到天體的最大譜線位移，是類星體的譜線紅移。有的類星體的譜線位移量達到譜線原來波長的3.5倍。河外天體的這種紅移大多認為是宇宙學紅移。