Zur Bestätigung der Diagnose wird ein Elektrokardiogramm (EKG) durchgeführt, das die Aktivitäten der Vorhöfe aufzeichnet.
Diese Untersuchung ist schmerzfrei und ermöglicht die Feststellung eines auch nur zeitweise auftretenden Vorhofflimmerns. Da Vorhofflimmern bei vielen Patienten zunächst nur in Episoden auftritt, kann eine Überweisung an einen Facharzt für Herzerkrankungen (Kardiologe) notwendig sein, der ein Langzeit-EKG einsetzt. Mit diesem Gerät werden über einen längeren Zeitraum (meist 24 Stunden, zum Teil 72 Stunden) Herzfrequenz und Herzrhythmus gemessen.