心房颤动的心电图特征主要表现为P波消失，代之以大小、形态、间距不等的颤动波（f波），频率通常在350~600次/分钟。
心电图波形特征
P波消失： 正常心电图中的P波代表心房的激动，而心房颤动时，心房失去了规律的收缩，P波被杂乱无章的f波取代。f波在心电图上表现为在基线上下不规则的波动，形态、振幅和间距都不一致。RR间期绝对不规则： 由于心房激动不规则地传至心室，心室的搏动间隔也变得完全不规律。正常情况下RR间期是相对固定的，而心房颤动时，RR间期差异可达到0.12秒以上。
心室率特点
心室率可快可慢： 心室率取决于房室传导情况。如果房室传导功能正常，心室率可能较快，超过100次/分钟时称为快速型心房颤动；如果房室传导存在阻滞等情况，心室率可能较慢，低于60次/分钟时称为缓慢型心房颤动。一般来说，快速型心房颤动更为常见。心室率不均匀： 即使心室率整体在一定范围内，其节律也是完全不规则的。比如，可能前一个RR间期较短，下一个RR间期又明显延长，没有任何规律可循。
QRS波群特征
QRS波群形态通常正常： 心房颤动时，QRS波群一般反映的是心室的激动情况，在没有室内差异性传导等特殊情况时，QRS波群的形态和时限是正常的。但如果存在束支传导阻滞等基础心脏疾病，QRS波群可能会增宽、形态异常。例如，本身有左束支传导阻滞的患者发生心房颤动时，QRS波群增宽的程度可能会加重。可能存在室内差异性传导： 当心室率较快时，心室的激动可能遇到相对不应期，从而出现室内差异性传导，表现为QRS波群形态稍有畸形，但一般程度较轻，与室性早搏的QRS波群形态有明显区别。室内差异性传导多发生在长RR -短RR间期序列之后。