利用恆星自转使其谱线因都卜勒位移而变宽的原理使恆星表面“成像”的方法。由于恆星十分遥远,人们至今无法直接观测到恆星表面的特徵物。但恆星表面上的特徵物(例如黑子)产生的谱线畸变将随恆星自转产生的都卜勒位移而发生左右迁移和变化。根据高解析度恆星光谱轮廓的观测,就可以反演分析出恆星表面特徵物的图像。用这种方法已确定出许多恆星上存在大黑子的现象。