Doppler werden im medizinischen Bereich beispielsweise bei der Untersuchung der Durchlässigkeit von Blutgefäßen, genauer der Fließgeschwindigkeit des Blutes angewandt. Ihre Wirkungsweise beruht auf der Ausnutzung des gleichnamigen Effektes, bei dem sich die wahrgenommene oder gemessene Frequenz von Wellen (hier Schallwellen) in Anhängigkeit vom Standpunkt des Beobachters zu der aussendenden Quelle ändert. In Anhängigkeit von der gegenseitigen Entfernung werden die Wellen unterschiedlich wahrgenommen.

Eine andere Auswirkung des Dopplers ist beispielsweise das scheinbare Phänomen, dass sich das Martinshorn eines näher kommenden Krankenwagen höher anhört, als das sich eines entfernenden.

Dahinter steht, vereinfacht ausgedrückt, folgendes physikalisches Prinzip:
Die Frequenz der ausgesendeten Wellen misst sich in dem Abstand, mit dem die Wellenberge auf den Beobachter treffen. Kommt die ausstrahlende Quelle auf den Beobachter zu, verkürzt sich diese Frequenz um den zurück gelegten Weg. Der Ton wird höher wahrgenommen. Bewegt sie sich vom Beobachter weg, tritt der umgekehrte Effekt ein.

Dopplereffekte lassen sich auch für das Licht und die Sterne nachweisen. Außer in der Medizin finden sich Anwendung des Doppler bei Radarmessungen zur Bestimmung der Annäherungsgeschwindigkeit eines Objektes oder in der Militärtechnik bei der Festzielunterdrückung oder beim Passiv- Radar. Auch die so genannten Radarfallen im Straßenverkehr beruhen auf der Ausnutzung des Dopplers. In der Meteorologie lassen sich so die Rotationsbewegungen in den Superzellen der Tornados bestimmen und in der Musik werden spezielle Klangeffekte erzeugt. Der Name geht zurück auf den österreichischen Mathematiker und Physiker Christian Doppler, der zwar eine falsche Schlussfolgerung hinsichtlich der Farbgebung der Sterne zog, im Prinzip aber die richtigen Berechnungen angestellt hatte.