Wie die Erde, dreht sich die Sonne um sich selbst. Dadurch werden die Wellenlängen des Lichts von der Seite, die sich auf uns zu bewegt „zusammengestaucht“ und werden so zu den kürzeren Wellenlängen in Richtung des blauen Teils des Spektrums verschoben („Blueshift“). Gleichzeitig wird das Licht von der Seite die sich von uns wegbewegt „langezogen“ und die Wellenlängen werden zu den längeren roten Wellenlängen verschoben („Redshift“). Normalerweise gleichen sich diese Effekte aus. Wenn aber nun bei einer Sonnenfinsternis eine Seite der Sonne abgedeckt wird, überwiegt der Effekt von der anderen Seite und das Spektrum, das von der Sonne gemessen wird, verschiebt sich ganz leicht. Im Laufe der Sonnenfinsternis ändert sich dieser Effekt, abhängig davon, wann welche Teile der Sonne verdeckt sind.

Um den Rossiter-McLaughlin-Effekt zu messen, sind allerdings extrem akkurate Instrumente hinsichtlich der Ausrichtung und spektralen Auflösung notwendig.