Поперечный эффект Доплера необъясним в классической физике. Он представляет чисто релятивистский эффект.
Если источник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны) зависит от скорости и направления движения. Если источник движется по направлению к приёмнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется — длина волны увеличивается:
где Частота, регистрируемая неподвижным приёмником
Аналогично, если приёмник движется навстречу волнам, он регистрирует их гребни чаще и наоборот. Для неподвижного источника и движущегося приёмника
где Подставив вместо
|
— круговая частота, с которой источник испускает волны, 
— скорость распространения волн в среде, 
— скорость источника волн относительно среды (положительная, если источник приближается к приёмнику и отрицательная, если удаляется).
— скорость приёмника относительно среды (положительная, если он движется по направлению к источнику).
из формулы (1), получим формулу для общего случая:
