On considère une source sonore mobile S se déplaçant à la vitesse uniforme Vs émettant un son de fréquence f et un observateur O se déplaçant à la vitesse uniforme Vo. Soit θs l'angle entre SO et Vs et θo l'angle entre OS et Vo. La fréquence perçue f ' est donnée en fonction de la fréquence f émise par la relation :

Dans cette relation, c est la vitesse de l'onde dans le milieu.

La source (point rouge) se déplace avec une vitesse constante modifiable avec le curseur.
A des intervalles de temps égaux, cette source émet une onde sphérique qui se propage avec la vitesse c = 340 m/s. (Les cercles d'onde en rouge ont été émis lorsque la source occupait une position représentée en rouge).
Quand la source se rapproche de l'observateur (point vert), les fronts d'onde sont plus resserrés que si la source était immobile : la longueur d'onde diminue, la fréquence augmente et l'observateur perçoit un son plus aigu. C'est le contraire qui se produit quand la source s'éloigne.
Quand la vitesse du mobile atteint celle de l'onde, il y a une concentration de l'énergie vibratoire sur le mobile qui provoque des phénomènes non linéaires complexes. (mur du son).