Doppler Olayının matematiksel ifadesi, kaynak frekansı ile gözlemci frekansı arasındaki ilişkiyi verir. Bu ilişki şu şekilde yazılabilir:
Burada,
-
fg gözlemci frekansı
-
fk kaynak frekansı
-
v dalga hızı
-
vg gözlemcinin hızı
-
vk kaynağın hızı
İşaretler ise hareket yönlerine bağlı olarak belirlenir. Genel olarak, yakınlaşma durumunda artı (+), uzaklaşma durumunda eksi (-) işareti kullanılır.
Örneğin, ses dalgaları için dalga hızı havanın ses hızına eşittir. Eğer kaynak ve gözlemci birbirine yaklaşıyorsa, gözlemci frekansı kaynak frekansından daha yüksek olur. Eğer kaynak ve gözlemci birbirinden uzaklaşıyorsa, gözlemci frekansı kaynak frekansından daha düşük olur.
