A lo largo del siglo XX se descubrió que el universo está en expansión. Esto implica que los cúmulos de galaxias se alejan unos de otros porque el espacio que los separa va creciendo de manera progresiva. Edwin Powell Hubble y Milton Lasell Humason, descubridores de este fenómeno, se percataron del mismo porque la expansión cósmica induce un desplazamiento al rojo en los espectros de las galaxias lejanas. Si el desplazamiento al rojo se representa como z, Hubble estableció de manera empírica que su valor es proporcional a la distancia que nos separa de una galaxia, d. Podemos escribir por tanto z = H0 d/c, donde la constante de proporcionalidad H0 se denomina constante de Hubble y c corresponde a la velocidad de la luz. Los modelos cosmológicos basados en la relatividad general han puesto de manifiesto posteriormente que la ley de Hubble, de carácter empírico, solo tiene validez en el universo local, para distancias inferiores a unos cientos de millones de años-luz. Sí tiene validez general una ley similar, pero diferente, que se deduce de estos modelos cosmológicos, la llamada relación velocidad-distancia, que indica que la velocidad de separación v entre dos puntos cualesquiera es proporcional a la distancia que los separa, d, con la misma constante de Hubble como factor de proporcionalidad. Es muy frecuente confundir la relación velocidad-distancia (de validez general) con la ley de Hubble, una relación aproximada de carácter empírico. Muchas veces, también en textos académicos, se llega incluso a utilizar el mismo nombre, ley de Hubble, para las dos relaciones, con los riesgos de confusión que ello implica. La ley de Hubble también se denomina a veces ley de Hubble-Lemaître, forma recomendada por la Unión Astronómica Internacional.
