其中是极远处观测者所测量到的
光子频率；是重力源如星球，其上的光源发出时所测量到的光子频率。
1959年庞德-雷布卡实验展示了谱线重力红移的存在。此由
哈佛大学莱曼物理实验室的科学家所记载。
由于如
地球等行星质量并不算大，以致于重力红移现象不显著，故近地通讯并没有针对重力红移的修正需求。
重力红移的主要应用是在
天文学研究上，透过一些特定原子光谱的红移，可以估计星球质量。
较常用到的重力红移精确解是针对非转动、不带电、球对称的质量体（即对应于
史瓦西度规）。 方程的形式是：
若利用狭义相对论的相对论性多普勒关系，来计算能量与频率的变动（假设没有令情况更复杂的路径相依效应，比如
旋转黑洞的参考系拖拽效应），则重力红移和
蓝移频率比值会互为倒数，提示了所见的频率改变对应于不同处时钟速率不同。
重力红移所指的是观察到的，而
引力时间膨胀，则是用以指背后发生机制的推论（处于重力场中的发光源，由于它的时系比较慢，故它发出来的光频，本来就会比较低）。