Якщо у пацієнта виник пароксизм фібриляції передсердь, який не реагує на антиаритмічні препарати, лікар може прийняти рішення про проведення електричної кардіоверсії. Процедура електричної кардіоверсії покликана відновити нормальний (синусовий) ритм. Вона передбачає контрольовану імпульсну дію електричного струму на серце. Електричний імпульс досить сильний, його енергія на короткий час припиняє будь-які електричні сигнали в серці. Це дозволяє синусовому вузлу (природному водію ритму), який координує роботу різних відділів серця, відновити контроль над серцем. Нанесена енергія дозволяє ніби «перезапустити» серце, та повернути його до нормальної роботи.

Електрична кардіоверсія найбільш ефектина та безпечна у перші 48 годин з моменту виникнення пароксизму, проводиться в умовах клініки, для цього використовується спеціальний прилад – кардіовертер-дефібрилятор. Нанесення електричного імпульсу проводиться через дві великі наклейки або ручні електроди, прикріплені до грудної клітки. Наклейки зазвичай розташовуються на передній і задній частині грудної клітини або на правому та лівому боці грудної клітини.

Для уникнення дискомфорту та болісних відчуттів перед кардіоверсією проводиться короткий внутрішньовенний наркоз, тривалістю 3-5 хвилин. Таким чином, пацієнт нічого не відчуває під час проведення процедури. Якщо з першої спроби електричний розряд не в змозі відновити нормальний ритм серця, то проводиться спроба повторного розряду з більшим значенням енергії. Пацієнт не відчуває біль під час електричної кардіоверсії, але часто місця аплікації електродів на тіло можуть викликати легкий дискомфорт в перші дні після процедури.

Разом з тим, навіть після успішної електричної кардіоверсії (коли відновлюється нормальний синусовий ритм), цілком можливо, що фібриляція передсердь з часом виникне повторно. Це закономірний перебіг даного виду аритмії, що відбувається приблизно у половини пацієнтів протягом першого року після кардіоверсії. Імовірність повернення фібриляції передсердь залежить від багатьох факторів, але це більш ймовірно, якщо у пацієнта є інші проблеми з серцем (включаючи високий артеріальний тиск) або якщо напади повторювались раніше та тривали довгий час.

Крім того, можна проводити кардіоверсію (відновлення нормального серцевого ритму) шляхом введення антиаритмічних препаратів. Це називається фармакологічною кардіоверсією, коли введення препаратів використовується замість електричного імпульсу.