利用多普勒效应测量流速
通过管道的气体也含有其他材料的小颗粒。超声波穿过管道壁。移动颗粒反射回来的回波具有不同的频率，从而可以计算出颗粒的速度。
通过这种方法，可以对非常狭窄的管道或超音速范围内的气流进行研究。 例如，它可用于测量内燃机中的流体，从而提高其效率。
卫星导航和全球定位系统：多普勒效应使其成为可能
导航卫星定时和测距–全球定位系统，或称GPS，是20世纪70年代开发的一种导航技术，它利用多颗卫星提供的数据计算接收器的位置和高度。由于卫星围绕地球运动，卫星导航和全球定位系统的实现都是基于多普勒效应。这意味着根据这些导航设备发出的电波长度的变化，可以推算出其与卫星的距离。这就是卫星导航仪和GPS设备计算接收器位置的方法。
这意味着只要打开卫星导航仪、GPS设备或移动电话，就能确定该设备的位置。有时，这对帮助警方调查或追踪失踪人口有巨大帮助。
雷达和声纳的多普勒效应
雷达（Radio Detecting And Ranging）是1886年由海因里希·赫兹发明的，当时他发现金属能够反射电磁波，但直到20世纪30年代，雷达才发展到足以探测到40千米外发动攻击的飞机、坦克或公海上的船只。备受诟病的道路交通雷达（测速仪）于1956年才问世。
利用多普勒效应，雷达发出的电磁波会被被探测物体反射。道路交通雷达会立即判断出电磁波是被拉伸还是被压缩，物体是在靠近还是远离，并计算出物体的移动速度。道路交通雷达不仅可以抓拍超速者，还可以用来控制拥堵路段、道路施工现场和交叉路口的交通流量。它将收集到的数据传送到中央计算机，再由中央计算机根据情况确定最有效的交通速度，并将其显示在电子指示器上，或相应地调整交通信号灯的显示状态。
声纳是多普勒效应的另一种应用，它发出的声波在水中的速度可达1480米/秒左右，是空气中声速的四倍。如果这些声波遇到物体，就会被反射回来。声纳利用这些反射来确定物体的距离移动速度。
海豚也有类似的天然回声定位系统，这使它们捕猎变得异常容易。与蝙蝠一样，海豚也会发出声音，被猎物身体反射的声波，可以用来判断猎物的位置。
利用多普勒效应预报天气
同理没有多普勒效应，就不会有天气雷达，也就不可能预测天气。云层中的水滴或冰雹可以反射电磁波。由于这些云会移动，天气雷达能够确定它们的位置、移动速度以及方向。通过分析这些数据，天气预报能够预测何时、何地会下雨或下冰雹，以及雨或冰雹的量–只要风向没有突然改变。
地面雷达的工作原理也是基于多普勒效应。随着发射器的移动，雷达脉冲的波长和目标物体的反射波会揭示后者的位置和距离。这样，雷达就可以用来搜寻，例如，70年前坠毁在格陵兰岛并深埋在冰层下75米的飞机、巴塔哥尼亚的恐龙或者西伯利亚的猛犸象。
利用多普勒效应测量地球。
大地测量学（实用几何学）的目标之一是研究地球表面多种不同的地貌，以便在地理地图上用不同的颜色显示平原地形或山区。自20世纪60年代以来，“多普勒卫星”、1996年以来的 TRANSIT 和1990年以来的 DORIS 系统对地球表面进行了同样详细和精确的测量。这些卫星环绕地球经度（两极上空），以类似雷达的方式扫描地球。由于这些卫星相对于“静止”的地球移动速度非常快，因此多普勒原理也在其中发挥作用。
多普勒轨道成像和卫星集成辐射定位（DORIS）不会错过任何物体，因为各个卫星的轨道组合形成了一种环绕地球的三维网格，在地球自转时将其框住。