將具有一定頻率成分的聲波、電波或者是光波對準某一移動物體，從這物體反射出來的聲波、電波或者是光波的頻率就會隨物體的速度成分成比例地發生變化，這就是所謂的多普勒現象或者稱為多普勒效應。這時，發射波的頻率與反射波的頻率之間有下列的關系

• 當運動物體接近觀測者時：發射波頻率 < 反射波頻率

• 當運動物體遠離觀測者時：發射波頻率 > 反射波頻率

發射波頻率與反射波頻率之差，與物體的移動速度有關，一般說來移動物體的速度越大，頻率之差也越大。 激光多普勒測振儀就是應用了這個原理，如果將激光照射到移動著的被測物體上，從移動物體上反射出來光會產生多普勒效應，即除了本身的激光頻率外還附加了一個頻率。若設這一附加的頻率為f_D, 被測物體的運動速度為V，激光的波長是λ，入射光f₀與被測物體的運動速度V成θ角, 則反射光的頻率等于f₀+f_D。 由于激光多普勒測振儀所使用的激光波長λ非常穩定，多普勒頻率f_D與移動物體的速度V成比例的關系，再加上通常激光測振儀的入射光與被測物體運動方向的夾角成0度，就能很方便地將運動物體的速度求出來?？墒?，由于激光的頻率非常高，進行直接測量是比較困難的，通常的做法是將反射光頻率f₀+f_D與入射光的頻率f₀進行相干涉的方法，把多普勒頻率f_D檢測出來。