La fibrillation auriculaire est liée à une hyperexcitabilité des oreillettes avec de multiples foyers ectopiques et de réentrées.

Sur le tracé, on retrouve des ondes auriculaires anormales, dites ondes f , mal individualisables, donnant un aspect de ligne isoélectrique ondulée ou hachurée, chaotique et changeante, d’intensité inférieure à 1mvolt. La fréquence est de 400 à 600/mn. La réponse ventriculaire est irrégulière, avec des complexes QRS d'aspect et de fréquence irrégulière, de 56 à 105/mn.