一个原子吸收或发出的光的频率与该原子所处在的引力场的势有关。

这里的Φ=-k×M/r

K为牛顿引力常数

M为天体质量

即，在恒星表面上产生的光谱线与同一元素在地球表面上锁产生的光谱线比较，应发生红向位移，移动量值为：

(Vo-V)/Vo=(k×M)/(c2×r)

太阳的红向位移波长约为百万分之二。

由于对于太阳的此种效应很小，因此此种效应存在与否难以作出判断。

对恒星的统计研究指出，光谱线朝向折射较小的一端的平均位移是肯定存在的；但是，这些位移是否是由引力效应导致的，直到目前为止现有数据不得确定。

红向位移于1924年由亚当斯对天狼星的密度很大的伴星证实，其所产生效应约为太阳的三十倍。