一個天體的光譜向長波（紅）端的位移叫做紅移。通常認為它是多普勒效應所致，即當一個波源（光波或無線電波）和一個觀測者互相快速運動時所造成的波長變化。美國天文學家哈勃於1929年確認，遙遠的星系均遠離我們地球所在的銀河系而去，同時，它們的紅移隨着它們的距離增大而成正比地增加。這一普遍規律稱為哈勃定律，它成為星系退行速度及其和地球的距離之間的相關的基礎。這就是説，一個天體發射的光所顯示的紅移越大，該天體的距離越遠，它的退行速度也越大；
紅移定律已為後來的研究證實，併為認為宇宙膨脹的現代相對論宇宙學理論提供了基石。上個世紀60年代初以來，天文學家發現了類星體，它們的紅移比以前觀測到的最遙遠的星系的紅移都更大。各種各樣的類星體的極大的紅移使我們認為，它們均以極大的速度（即接近光速的90%）遠離地球而去；還使我們設想，它們是宇宙中距離最遙遠的天體。
