Srdce pracuje na základe elektrických impulzov. Elektrický signál vzniká v pravej predsieni, v tzv. sínusovom uzle. Odtiaľ sa šíri sa šíri  postupne a synchronizovane do celého srdca. Normálny rytmus srdca je asi sedemdesiat úderov za minútu. Pri fibrilácii  predsiení je elektrická aktivita predsiení chaotická, nepravidelná a rýchla, okolo 400 za minútu. Svalovina predsiení nie je schopná takej rýchlej kontrakcie, preto po mechanickej stránke predsiene  prakticky stoja, krv sa v nich posúva do srdcových komôr pasívne. Vznikajú tak ideálne podmienky na tvorbu krvných zrazenín – trombov. K vzniku trombov prispieva aj zvláštna anatómia ľavej predsiene. Je to uško ľavej predsiene, ktoré je typickým miestom na tvorbu trombov.

Najčastejším zdrojom fibrilácie je ľavá predsieň, konkrétne ústia pľúcnych žíl. Tam sa nachádzajú miesta, v ktorých svalovina ľavej predsiene vybieha do  pľúcnych žíl v podobe akýchsi rukávov. Tie sú zdrojom  extrasystol, ktoré môžu spúšťať fibriláciu Charakteristické príznaky fibrilácie predsiení sú nepravidelný a rýchly  pulz. 

Krvné zrazeniny alebo tromby sa pri fibrilácii predsiení tvoria v ľavej predsieni pomerne rýchlo, už  za 2 dni, typicky v ušku ľavej predsiene. Ak sa takáto zrazenina uvoľní, krvný prúd ju  zanesie  na hociktoré miesto v krvnom riečisku. Máva to katastrofické následky, nezriedka aj smrť.

V typických prípadoch krvná zrazenina  putuje do mozgového riečiska. Uzavrie  niektorú z mozgových tepien a vzniká mozgová mŕtvica. Každá piata mozgová mŕtvica je zapríčinená fibriláciou predsiení. Krvná zrazenina sa môže dostať tiež do končatín, obličiek, jednoducho do celého tela. Tieto situácie treba okamžite liečiť, lebo dochádza k nedokrveniu a následne odumretiu časti orgánu, kde zrazenina uviazla.

Ďalším veľmi vážnym dôsledkom fibrilácie predsiení býva srdcové zlyhávanie. V dôsledku drobných embólií do mozgu sa môžu objaviť tiež poruchy pamäte, zmena povahy, demencia...