Określanie prędkości ruchu Efekt Dopplera jest wykorzystywany do określania prędkości przybliżania się lub oddalania źródła fali. Prędkość źródła fali można określić na podstawie wzoru dla ruchomego źródła. Dla prędkości znacznie mniejszej od prędkości światła zarówno dla fal mechanicznych, jak i dla światła wynosi ona: thumb|Zmiana częstotliwości sygnału karetki wywołana efektem Dopplera, 1. źródło dźwięku 2. ucho 3. składowa promieniowa 4. prędkość karetki
gdzie: – dla danego urządzenia stały współczynnik, zależny od częstotliwości analizowanej fali i jej prędkości, – różnica częstotliwości fal.
Zjawisko wykorzystuje się głównie do określania prędkości ruchu ciała odbijającego falę. Wówczas traktując to ciało jako element odbierający, a następnie wysyłający falę, prędkość określa wzór:
Jeżeli badany obiekt porusza się pod kątem do kierunku fali, to prędkość określa wzór:
W przypadku pomiaru ruchu substancji nieodbijającej fal stosuje się „zasiewanie”, polegające na dodawaniu do substancji drobin odbijających fale. Urządzenia tego typu generują falę o dokładnie określonej częstotliwości i odbierają falę odbitą. W układzie odbiorczym dokonuje się zmieszania drgań fali wysyłanej i odbitej, wydzielając drgania o małej częstotliwości, których częstotliwość jest równa różnicy częstotliwości fali wysyłanej i odbieranej.