전체 속도의 한 성분
천체는 관측자 쪽으로 움직이면서 동시에 하늘을 가로지를 수도 있다. 시선 속도는 그중 다가오거나 멀어지는 성분을 나타낸다. 따라서 시선 속도가 작다고 천체가 공간에서 거의 정지해 있다고 판단할 수는 없다.
분광선의 작은 이동
별빛을 정밀하게 나누면 특정 분광선의 위치가 청색 또는 적색 방향으로 변하는지 측정할 수 있다. 이동의 방향과 크기는 시선 방향 운동의 정보를 준다. 검출기의 단순한 사진 속 별 위치를 재는 천체 측량과는 다른 측정이다.
별도 행성의 중력을 받는다
별과 행성은 공통 질량중심 주위를 움직이므로 행성이 별에 작은 반사 운동을 일으킨다. 이 운동이 만드는 반복적인 시선 속도 변화를 분석하여 행성의 공전 주기와 질량 관련 정보, 궤도 이심률 등을 조사한다. 행성 자체의 빛을 분리해 촬영해야만 찾을 수 있는 것은 아니다.
신호와 해석을 구분하다
외계행성 탐사에서 변화량은 초속 수 미터에서 수백 미터 규모일 수 있다. 정밀한 분광 관측과 시간에 따른 기록이 필요하다. 하나의 측정값과 반복 관측으로 얻은 궤도 정보는 구분해야 하며, 다른 관측 방법으로 찾은 행성을 시선 속도로 후속 조사하기도 한다.