心脏器官是由心肌细胞构成的，心肌细胞具有自律性、兴奋性、传导性和收缩性，前三者与心律失常关系密切，当某种因素影响心肌细胞的自律性、兴奋性和传导性时，心脏搏动就会失去正常规律，即发生心律失常。自律性以窦房结为最高，正常为６０-１００次/分；房室交界次之，为４０-６０次/分；房室束以下更低，仅为２５－４０次/分。因此，窦房结节律为正常心脏的主导节律，凡是外来因素或自身因素影响窦房结功能时都可以引起异位节律、过快或过慢。这些因素是相当多的。神经因素是众所周知的，交感神经与迷走神经对心脏的影响都很大，强烈刺激交感神经，可使心房率加快，甚至出现心房颤动，而迷走神经的兴奋却使心率减慢或窦性停搏。心肌细胞对受到刺激作出反应的能力称为兴奋性或应激性，因此，凡是能影响心肌细胞兴奋性的外来或自身的因素均可引起心律失常。一处心肌激动自动地向周围扩布称为心肌的传导性，因此，影响心肌细胞传导性的因素均可引起完全性传导阻滞、单向阻滞、隐匿性传导、传导延迟及折返激动等。

有许多药物能影响心肌细胞的生理特性，例如洋地黄、肾上腺素、普鲁卡因酰胺、心得安、去甲肾上腺素、苯妥英钠等。在这些药物中，有的兴奋心肌，有的抑制心肌。由于离子活动对心肌细胞的膜电位起决定的作用，因此，血液中的一些电解质的浓度异常也是产生心律失常的常见因素。如血钾、血镁、血钠、血钙的不正常均可以导致心律失常的发生。

在进行心导管检查、各类手术（尤其是心脏手术、安装人工起搏器、全身麻醉或低温麻醉时等），都会引起心律失常的发作。