红移是光的一种非正常折射现象。看《红移的原理》后后会更清楚：
红移的原理
要弄清红移的原理应该先弄清光折射的原理。光折射是由光和物质间的相互作用力导致光运动方向和速度发生改变。
1.红移光与正常光的不同点：红移光在真空中的速度大于正常光在真空中的速度；红移光在介质中的速度大于正常光在介质中的速度；红移光在介质中平行于界面的速度大于正常光在介质中平行于界面的速度；红移光在介质中的折射角大于正常光在介质中的折射角；红移光在介质中垂直于界面的速度等于正常光在介质中垂直于界面的速度；红移光在介质中折射率小于正常光在介质中的折射率；
2. 先看投入水中石子的折射情况：石子的运动方向与水面的入射角度在相同的情况下，不同速度的石子在水中瞬间折射的多少不相同。速度高的石子折射的少，速度低的石子折射的多，如图所示：蓝色方块示一箱水，红线AO示石子投入水面前的运动路线，OB示高速石子在水中运动的路线，OD示低速石子在水中运动路线。
3.我们再看正常光的折射：我们平时所说的光是一种质量和体积非常小运动速度比较高的物质体。光的折射如图一所示： 该图是光折射实况缩小了约100亿倍示意图，速度为30万公里每秒光在介质内外各有一秒钟的行程，绿色长方体示绝对折射率n=1.5的透明介质，黑线L示法线，红线示光由A点以90度入射角射至点O，经O点折射至B，蓝线示光的余速度V余，黄线Vs示光在介质中平行于界面的速度，Vh示光垂直于界面的速度。光在O点附近和介质间有两种较明显的相互作用力效应。
3．1其中一种相互作用力是“动斥力”作用：无论光以何种角度射入介质都会和介质发生同样大小的“动斥力”相互作用（都须要做同样大小的入射功）,光射入介质后速度都要降低。由图看出光进入介质后平行于界面的速度仅剩下V余=VS=C/n2=1.333 X10^8米/秒，光损失的速度为V2入功=7.22 X10^16米2/秒^2，光进入介质与磁体进入闭合的电磁线圈的过程相似，它们都要和对方发生“动斥力”相互作用，都要做入射功，都要降低入射速度。
3.2光在O点和介质的另一种相互作用力是光和界面间的相互引力：如图二所示：该图是约放大30万倍的示意图，OC线在界面上方约为千万分之一米处，是光原来运动方向，光原来没有垂直于界面的运动速度，光在介质中垂直于界面的速度由光和界面间的引力作用产生，Vh2=C2(n2-1)/n4，
由此得正常光折射前后的数据为：设光速为C=3 X10^8米/秒，光在介质中速度为V=2 X10^8米/秒，光平行于界面速度为VS=sin900 V余=1.33 X10^8米/秒，正常光垂直于界面的速度为了Vh=1.4907 X10^8米/秒，光折射率等于介质绝对折射率n=1.5。
4.我们再来看高速光折射（看红移）的原理：
4.1高速光和介质间的动斥力相互作用力对光运动速度的影响：如图三所示。绿色长方体示绝对折射率n=1.5的透明介质，黑线L示法线，红线示光由A点以90度入射角射至点O，经O点折射至B，蓝线示红移光的余速度V余红，黄线VS红示光在介质中平行于界面的速度，Vh红示光垂直于界面的速度。
设：红移光的速度是正常光速度的两倍，为60万公里每秒。V2余红= C2红- V2入功，
VS红=sin900V余红=5.36449X10^8米/秒。
V2红=V2S红+V2h红
V红=5.56 X10^8米/秒
4.2高速光垂直于界面的速度。如图四所示，该图也是约放大30万倍的示意图，OC线距离界面设为h=10^-7 米（千万分之一米）。高速光原来也没有垂直于界面的运动速度，光在介质中垂直于界面的速度是光和界面间的引力作用产生的，由图四可以看出平行于界面运动的光，不论速度如何，光和界面间的引力产生的速度都相等，即
Vh红=Vh=1.49 X10^8米/秒。
4.3依公式
V2h红= C2红(N2-1)/N4 =Vh2=C2(n2-1)/n4，求得红移光的实际折射率为N=1.03478
5.比较红移光和正常光折射前后的相关数据：
5.1红移光在真空中的速度设为C红=6 X10^8米/秒大于正常光速度C=3X10^8米/秒。
5.2红移光在介质中速度为V红=5.56 X10^8米/秒大于正常光在介质中的速度V=2X10^8米/秒。
5.3红移光在介质中平行于界面速度为VS红=5.36 X10^8米/秒大于正常光在介质中平行于界面的速度VS=1.33 X10^8米/秒。
5.4红移光在介质中垂直于界面的速度为Vh红=1.49 X10^8米/秒等于正常光在介质中垂直于界面的速度Vh。
5.5红移光实际折射率为N=1.03478 X10^8米/秒小于正常光的折射率n=1.5。
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