心臟就像一個泵，每次搏動都將血液泵向全身，為全身的組織和器官提供氧氣和營養物質。心臟的這種機械活動是受電活動控制和支配的，正常情況下，電活動來源於位於心房的竇房結，竇房結規律發出電脈衝，每分鐘60-100次，向心髒各部分傳導，引起心臟各部位順序而規律的收縮(心房到心室)。房顫時，心臟的電活動不再受竇房結支配，被心房內快速，雜亂無章的電活動替代，相應地心室出現快速而沒有規律的收縮和舒張。
房顫時心臟排血量減少四分之一以上，甚至達到50％，尤其同時存在心室功能有損害時。房顫可誘發或加重心力衰竭和肺水腫，誘發心肌缺血。由於心房失去收縮能力，容易導致心房內血栓形成，脫落後引起腦栓塞或其它外周血管栓塞。房顫是腦卒中的獨立危險因素，房顫病人缺血性腦卒中發生率平均每年5％，佔腦梗塞的10％-15％;有非瓣膜病性房顫的病人，發生腦栓塞的危險是沒有房顫的5-7倍，當心髒有瓣膜病時(如風溼性心臟病)，發生比例更高。
房顫病人每年發生腦部血栓栓塞的危險為5％左右，房顫導致的血栓佔腦梗塞的10％-15％，房顫後腦卒中具有更高的致死率和致殘率。
一項回顧性研究表明，71％的腦栓塞在觀察的6周內死亡或遺留有嚴重的神經系統症狀。在兩性前瞻性研究中，分別有63％和44％的房顫中風病人致死或者致殘。
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