La fibrillazione atriale è un'aritmia cardiaca, cioè un tipo di tachicardia caratterizzato da un numero di battiti compreso tra i trecento e i seicento al minuto. In condizioni normali, a riposo, il ritmo cardiaco (definito "sinusale") è solitamente di sessanta - ottanta pulsazioni al minuto. 

I tanti impulsi provenienti dagli atrii tentano di seguire il "circuito" elettrico che li porta ai ventricoli (responsabili dell'espulsione del sangue che passerà in circolo).

Fortunatamente, il nodo atrioventricolare (struttura che segna il confine tra le due camere) limita il numero di segnali che raggiungono effettivamente le camere ventricolari, così che il cuore si contrae solitamente ad una frequenza compresa mediamente fra i cento e i duecento battiti per minuto. La fibrillazione atriale, accelerando la funzionalità cardiaca, riduce l'efficienza della pompa cardiaca. 

La fibrillazione atriale è la più comune fra le aritmie cardiache, con una prevalenza dello 0.5 per cento nella popolazione adulta. A differenza della fibrillazione ventricolare, la fibrillazione atriale non è considerata letale, ma pericolosa. 

Le probabilità di insorgenza di ictus nelle persone con fibrillazione atriale è circa cinque volte superiore rispetto alla popolazione normale. Il rischio di esserne affetti aumenta con l'età: la percentuale dei pazienti affetti sale al 5 per cento oltre i sessantacinque anni. 
Questa aritmia è, poi, piuttosto comune nei pazienti con altre patologie cardiocircolatorie, come l'ipertensione arteriosa, la malattia coronarica, ma, soprattutto, le malattie valvolari: fra il 30 e l'80 per cento dei pazienti operati per malattia della valvola mitrale giungono all'intervento in fibrillazione atriale.

La fibrillazione atriale può essere cronica, ovvero continua, persistente, oppure parossistica, con episodi di durata variabile da pochi secondi ad alcune ore o giorni.
Essa è causa di un significativo aumento del rischio di complicazioni cardiovascolari e di una riduzione della sopravvivenza a distanza. Provoca, inoltre, una riduzione della tolleranza agli sforzi, causata da un'efficienza subottimale della contrazione del cuore, con sintomi quali palpitazioni, affaticamento e mancanza di fiato. 

Infine, il ristagno di sangue nelle camere atriali "paralizzate" dall'aritmia favorisce la formazione di coaguli all'interno del cuore ed il rischio di fenomeni embolici come l'ictus cerebrale. Per questo motivo i pazienti con fibrillazione atriale vengono solitamente trattati con farmaci anticoagulanti. 

Per quanto riguarda il trattamento, vi sono due possibili strategie: la cardioversione, o conversione al ritmo cardiaco normale, ed il semplice controllo della frequenza cardiaca. Solo la conversione ed il mantenimento di un ritmo normale, anche detto "sinusale", permettono, però, di minimizzare i sintomi ed i rischi descritti, oltre a consentire l'interruzione della terapia cronica con farmaci anticoagulanti. 

Il mantenimento del ritmo sinusale è, però, molto spesso difficile. I farmaci antiaritmici deputati a tale scopo sono frequentemente inefficaci e sono spesso causa di effetti collaterali. Recenti sviluppi hanno consentito di trattare con discreto successo la fibrillazione atriale mediante ablazione con radiofrequenza. Pertanto, i moderni sviluppi nel suo trattamento chirurgico e transvenoso sono attualmente motivo di grande interesse per il mondo scientifico. Molti pazienti attualmente non sono a conoscenza della reale importanza del problema, e, soprattutto, delle moderne possibilità terapeutiche.