La frequenza e la lunghezza d'onda di un campo elettromagnetico sono influenzate dal movimento relativo. Questo è noto come effetto Doppler. Solo la componente radiale (in avvicinamento o in allontanamento) del movimento produce questo fenomeno. L'effetto Doppler si verifica anche con le onde acustiche.
L'effetto Doppler è significativo nei sistemi satellitari LEO (low-earth-orbit). Tutti i satelliti LEO si muovono costantemente l'uno rispetto all'altro e rispetto a punti sulla superficie. Ciò causa variazioni nelle frequenze e nelle lunghezze d'onda dei segnali ricevuti. Nei sistemi satellitari geostazionari, l'effetto Doppler non è un fattore a meno che l'utente finale non sia a bordo di un veicolo spaziale o di un aereo ad alta velocità.
Se la sorgente di un campo EM si avvicina a un osservatore, la frequenza aumenta e la lunghezza d'onda diminuisce. Se la sorgente si allontana, la frequenza diminuisce e la lunghezza d'onda aumenta. Se ci sono più osservatori, ciascuno che si muove radialmente a velocità diverse rispetto alla sorgente di un campo EM, ogni osservatore percepirà una frequenza e una lunghezza d'onda uniche per il campo EM prodotto dalla sorgente.
Un tipo speciale di RADAR, chiamato radar Doppler, utilizza l'effetto Doppler per accertare la velocità del vento in caso di forti temporali, tornado e uragani. In una tempesta in rotazione come un uragano o un tornado, la velocità massima sostenuta del vento può essere trovata misurando la differenza di frequenza degli echi restituiti dalle goccioline di pioggia in avvicinamento e dalle goccioline di pioggia che si ritirano. Una forma più primitiva di radar Doppler viene utilizzata dal personale delle forze dell'ordine per far rispettare i limiti di velocità del traffico.