主流理论认为会发生引力红移和宇宙学红移。
引力红移是指光在引力场中传播时，频率降低、波长变长（向光谱的红光端偏移）的现象，是广义相对论的重要推论之一。其原理与引力时间膨胀相关：在强引力场中，时间流逝会变慢。当光从引力场较强的区域（如恒星、黑洞附近）传播到引力场较弱的区域（如地球）时，由于光源所在处的时间流速更慢，观测者会接收到频率更低的光，表现为光谱红移。
宇宙学红移是指来自遥远星系的光在传播过程中，波长被拉长、频率降低（向光谱红光端偏移）的现象，其本质是由宇宙膨胀引起的。