Esta interacción se da en las grandes estructuras del universo como los supercúmulos o cúmulos galácticos.
Teniendo como resultado neto un corrimiento al azul en el espectro del CMB.
Los físicos Rashid Siunyáiev (1943) y Yákov Zeldóvich (1914-1987) predijeron este efecto y dirigieron investigaciones tendentes a confirmarlo en 1969, 1972 y 1980.
en un cúmulo galáctico a una temperatura entre
K producen una dispersión en la radiación de fondo.
Este efecto hace ver en algunos casos regiones del CMB más frías (150 GHz), regiones homogéneas (220 GHz) y regiones más calientes (275 GHz).
Si por ejemplo se hace un censo a 275 GHz de la radiación de fondo, se observaran regiones mucho más calientes que el promedio, descubriendo así las estructuras de los cúmulos galácticos, estas variaciones no tienen nada que ver con las fluctuaciones de densidad del CMB.
Debido a que este fenómeno es independiente del corrimiento al rojo, se puede calcular la distancia a la que se encuentra el cúmulo a partir del efecto S-Z y la emisión en rayos X producido por el bremsstrahlung.
Si se supone que el cúmulo es esférico y está a una distancia D, con un diámetro angular
se puede obtener de las imágenes que sufren el efecto S-Z. Para obtener el diámetro L, se usa lo siguiente: se sabe que la emisión bremsstrahlung en rayos X es:
y por el efecto S-Z que:
Este método es independiente del corrimiento al rojo, dando un parámetro más, para encontrar la constante de Hubble.