En física atòmica, l'eixamplament de Doppler és l'eixamplament de les línies espectrals d'àtoms o molècules, amb una distribució de velocitats donada, causada per l'efecte Doppler. Les diferents velocitats de les partícules emissores (o absorbents) donen lloc a diferents desplaçaments Doppler, l'efecte acumulat dels quals és l'eixamplament de la línia d'emissió (o d'absorció).[1] La forma de la línia espectral resultant es coneix com a perfil Doppler.
Un cas particular és l'eixamplament de Doppler tèrmic causat pel moviment tèrmic de les partícules. En aquest cas, l'eixamplament depèn només de la freqüència de la línia espectral, la massa de les partícules emissores i la seva temperatura, i per tant es pot utilitzar per a inferir la temperatura d'un cos emissor (o absorbent) que està sent investigant espectroscòpicament.