시선속도란 물체가 시선방향으로 운동할 때의 속도로, 관측자 쪽으로 일직선방향으로 다가오거나 멀어지는 속도이다. 천문학에서는 천체의 스펙트럼에 나타나는 도플러효과로 시선속도를 알아낸다. 천체가 멀어지고 있으면 빛의 진동수는 멀어지는 물체에 대해서는 감소하는 도플러 효과에 의해 스펙트럼선은 적색 방향으로 이동하는 적색점이가 나타난다. 반대로 천체가 가까워지면 빛의 진동수는 다가오는 물체에 대해서는 증가하는 도플러 효과에 의해 스펙트럼선은 보라색 방향으로 이동하는 청색점이가 나타난다. 시선속도는 항성의 실제운동을 결정하므로 항성의 질량과 이심률, 궤도장반경과 같은 궤도요소를 추정할 수 있다.