几乎所有星系相对于其他星系都是远离的，其远离的径向速度可用多普勒效应来测量星系的红移，进而找出星系远离的速度。 1929年哈勃（Edwin Hubble）对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究。当时只有46个河外星系的视向速度可以利用，而其中仅有24个有推算出的距离，哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系。现代精确观测已证实这种线性正比关系
其中Vr为星系的退行速度，d为星系与地球的距离以Mpc 为单位，（h0的值为0 < h0 < 1）为比例常数，称为哈勃常数。这就是著名的哈勃定律。 哈勃定律是一个很重要的距离指标，量得星系的远离速度，透过哈勃定律可以知道星系的距离。 利用哈勃定律，可以先测得红移，通过多普勒效应求出Vr，再求出d。 例如： 室女群（Vigro cluster）的退行速度为 Vr ＝1180 km/sec，室女群与地球的距离为 d = Vr/H = 1180/70 = 16.8 Mpc。 哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此，在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀，从任何一个星系来看，一切星系都以它为中心向四面散开，越远的星系间彼此散开的速度越大。
测距适用范围：宇宙边缘