Коли джерело хвиль рухається відносно середовища, довжина хвилі попереду стискається, а позаду розтягується — спостерігач чує іншу частоту, ніж випромінює джерело.
c — швидкість звуку в середовищі (≈343 м/с у повітрі), vs — швидкість джерела, φ — кут між напрямом руху та напрямом на спостерігача. Спостерігач, що стоїть прямо попереду (φ = 0), чує вищу частоту, позаду (φ = 180°) — нижчу.
При M → 1 хвилі попереду нагромаджуються (звуковий бар’єр). При M > 1 джерело випереджає власні хвилі, і їхня обвідна — конус Маха з напівкутом
На землі це чути як різкий «звуковий удар» при проході конуса повз спостерігача.
Радари поліції (допплерівський зсув відбитого сигналу), медична доплерографія кровотоку, астрономічне «червоне зміщення» світла галактик, метеорадари.