L'effet Doppler ou effet Doppler-Fizeau est le décalage de fréquence d’une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d'effet Doppler, on réserve le terme d'« effet Doppler-Fizeau » aux ondes lumineuses.

Cet effet fut présenté par Christian Doppler en 1842 dans l'article Sur la lumière colorée des étoiles doubles et de quelques autres astres du ciel[1] (Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels), confirmé sur les sons par le chercheur néerlandais Ballot (en utilisant des musiciens jouant une note calibrée sur un train de la ligne Utrecht-Amsterdam), et fut également proposé par Hippolyte Fizeau pour les ondes électromagnétiques en 1848. L'effet Doppler se manifeste par exemple pour les ondes sonores dans la perception de la hauteur du son d’un moteur de voiture, ou de la sirène d’un véhicule d’urgence. Le son est différent selon que l’on est dans le véhicule (l’émetteur est immobile par rapport au récepteur), que le véhicule se rapproche du récepteur (le son est plus aigu) ou qu’il s’éloigne (le son est plus grave). . (Il faut cependant remarquer que la variation de la hauteur du son dans cet exemple est due à la position de l'observateur par rapport à la trajectoire du mobile. En effet, la vitesse du mobile perçue par l'observateur varie suivant l'angle formé par sa ligne de visée vers le mobile et la trajectoire de celui-ci. On a : . Il n'y a pas de modulation si l'observateur est exactement sur la trajectoire et va à la même vitesse que l'émetteur).