一、心肌细胞电活动基础
心肌细胞静息时存在跨膜电位，呈内负外正的极化状态，当受到刺激时发生去极化和复极化过程形成动作电位，这是心电图产生的基础。心室肌细胞动作电位分为0期（快速去极化）、1期（快速复极初期）、2期（平台期）、3期（快速复极末期）和4期（静息期），不同心肌细胞动作电位时程和形态有差异，心肌细胞的电活动变化是心电图波形形成的根源。1.静息电位与极化状态：心肌细胞静息时，细胞膜外钠离子浓度高，膜内钾离子浓度高，细胞膜对钾离子通透性高，钾离子外流形成内负外正的静息电位，使细胞处于极化状态。2.动作电位的形成：当心肌细胞受到有效刺激时，细胞膜对钠离子通透性迅速增加，钠离子大量内流导致0期快速去极化；随后钠离子通道失活，钾离子外流引起1期快速复极初期；接着钙离子内流与钾离子外流处于平衡状态形成2期平台期；之后钙离子通道失活，钾离子外流加快进入3期快速复极末期；4期时通过钠-钾泵等机制恢复细胞内外离子浓度，维持细胞的兴奋性。
二、心电图产生机制
心脏的电活动通过体液传导到身体表面，电极放置在身体特定部位可记录到电位变化，将这些电位变化按时间顺序记录下来形成心电图。心脏电活动从窦房结开始，依次经过心房、房室结、希氏束、左右束支和浦肯野纤维到达心室肌，心肌细胞的除极和复极过程在体表产生电位差被心电图机记录，心电图波形包括P波（反映心房除极过程）、QRS波群（反映心室除极过程）、T波（反映心室复极过程）、U波（其产生机制尚不十分明确，可能与心室肌复极有关）等，不同波形对应心脏不同部位电活动时相。
三、导联体系
常用导联体系有肢体导联和胸导联。肢体导联包括标准导联Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和加压单极肢体导联aVR、aVL、aVF。标准导联Ⅰ为左上肢接正极、右上肢接负极；标准导联Ⅱ为左下肢接正极、右上肢接负极；标准导联Ⅲ为左下肢接正极、左上肢接负极。加压单极肢体导联是将探查电极放于肢体上，另两个肢体电极经电阻合成为无关电极并接地。胸导联包括V1-V6，V1位于胸骨右缘第4肋间，V2位于胸骨左缘第4肋间，V3在V2与V4连线中点，V4在左锁骨中线第5肋间，V5在左腋前线与V4同一水平，V6在左腋中线与V4同一水平，不同胸导联探查心脏不同部位电位变化，通过不同导联组合可从多个角度反映心脏电活动情况，有助于诊断心脏疾病，如心肌梗死时不同导联会出现特征性ST-T改变等。