คำว่า "การถ่ายภาพดอปเลอร์" ใช้เพื่ออ้างอิงกับกระบวนการที่แตกต่างกันสองอย่าง ทั้งคู่ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ดอปเลอร์ซึ่งความถี่ของคลื่นดูเหมือนจะเปลี่ยนไปเมื่อเทียบกับตำแหน่งของผู้สังเกตการณ์ รูปแบบหนึ่งของการถ่ายภาพดอปเลอร์ถูกใช้เพื่อมองลึกเข้าไปในอวกาศเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบพื้นผิวของดาว อีกรูปแบบหนึ่งถูกใช้เพื่อมองเข้าไปในร่างกายเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของเลือดผ่านระบบไหลเวียนโลหิตและส่วนต่าง ๆ ของร่างกายที่เคลื่อนไหวเช่นลิ้นหัวใจ
เมื่อมองดูดวงอาทิตย์ผ่านเลนส์ป้องกันแน่นอนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะเหมือนกัน ในความเป็นจริงมันไม่ได้เป็นอย่างที่การศึกษาการถ่ายภาพโดยละเอียดได้เปิดเผย พื้นผิวของดวงอาทิตย์ไม่สอดคล้องกันและในดาวดวงอื่นความไม่สอดคล้องกันเหล่านี้อาจรุนแรงมากขึ้น พวกมันเกิดจากการแปรผันขององค์ประกอบของพื้นผิวของดาวฤกษ์ซึ่งนำไปสู่จุดร้อนจุดเย็นและระดับพลังงานที่แตกต่างกัน
ด้วยการถ่ายภาพ Doppler นักวิจัยสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบพื้นผิวของดาวฤกษ์ไกลโพ้นได้โดยศึกษาวิธีการที่เส้นสเปกตรัมของพวกมันเปลี่ยนขณะที่พวกมันหมุน สามารถใช้เพื่อสร้างแผนที่ของพื้นผิวซึ่งเผยให้เห็นพื้นที่ที่มีระดับของกิจกรรมต่างกัน การถ่ายภาพดอปเลอร์มักทำด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำการคำนวณอย่างหนักและสร้างภาพและมันถูกใช้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวแต่ละดวงและจักรวาลโดยทั่วไป
ในร่างกายการถ่ายภาพดอปเลอร์ใช้เพื่อดูการไหลเวียนของเลือดผ่านหลอดเลือด ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม Doppler ultrasound มันใช้เครื่องตรวจอัลตร้าซาวด์ซึ่งสามารถติดตามการเคลื่อนไหวของเลือดด้วยความช่วยเหลือของเอฟเฟ็กต์ Doppler เพื่อดูว่ามีอะไรบางอย่างเคลื่อนไปทางโพรบหรืออยู่ห่างจากมัน เครื่องจำนวนมากทำการถ่ายภาพด้วยสี Doppler ซึ่งเป็นการซ้อนแผนที่สีซึ่งให้ภาพที่สมบูรณ์มากขึ้นว่าเกิดอะไรขึ้นมากกว่าภาพระดับสีเทาที่เรียบง่ายกว่า
การใช้ภาพดอปเลอร์เพียงครั้งเดียวคือการตรวจสอบการไหลเวียน ตัวอย่างเช่นหลังจากการผ่าตัดกลับไปด้านบนก็สามารถใช้เพื่อยืนยันว่าแขนขาที่แนบมาจะได้รับเลือดเพียงพอ การถ่ายภาพ Doppler ยังสามารถใช้ในการตรวจสอบผู้ป่วยที่มีปัญหาการไหลเวียนโลหิตระบุพื้นที่ที่การไหลเวียนช้าหรือหยุด นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาการเต้นของหัวใจที่หัวใจถูกถ่ายเพื่อดูว่ามันเคลื่อนไหวโลหิตได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ปัญหาเช่นการรั่วไหลของวาล์วและส่วนที่ขับออกอย่างช้าๆจะถูกเปิดเผยในการศึกษาการถ่ายภาพของ Doppler
