Na podstawie zasady równoważności masy i energii otrzymujemy, że kwant o częstości i energii gdzie jest stałą Plancka, spadając w polu grawitacyjnym z wysokości zwiększy swoja energię o a więc jego częstość wzrośnie o Dla niewielkich prędkości ruchu emitera zmiana częstości promieniowania w wyniku zjawiska Dopplera wynosi Dla skompensowania wzrostu energii kwantu podczas spadku emiter musi oddalać się od detektora z prędkością powodującą zmniejszenie energii kwantu o wartość równą temu wzrostowi. Otrzymujemy więc: W doświadczeniu Pounda i Rebki użyto kwantów o energii emitowanych przez izotop
(Physical Review Letters 4, 337 (1960)).