Las arritmias son causadas por la interrupción del funcionamiento normal del sistema de conducción eléctrica del corazón. En condiciones normales, las aurículas y los ventrículos se contraen de una forma coordinada.

En una fibrilación y flúter auricular, las aurículas son estimuladas a contraerse con demasiada rapidez y de manera diferente a la actividad normal que se origina del nódulo sinoauricular. Esto ocasiona una contracción ineficaz y descoordinada de las aurículas en la fibrilación auricular y un patrón de contracción con una organización peculiar en el flúter auricular.

La afección puede ser causada por impulsos que son transmitidos a los ventrículos de forma irregular o por algunos impulsos que no logran ser transmitidos. Esto hace latir a los ventrículos de manera irregular, lo cual conduce a un pulso irregular (y por lo general rápido) en la fibrilación auricular.

Sin embargo, en el flúter auricular, los ventrículos pueden latir rápidamente pero de manera regular. Si la fibrilación/flúter auricular es parte de una condición denominada síndrome del seno enfermo, es posible que el nódulo sinusal no trabaje apropiadamente y la frecuencia cardíaca puede alternar entre lenta y rápida. El resultado puede ser la insuficiencia de sangre para satisfacer las necesidades del cuerpo.

Las causas subyacentes de la fibrilación y flúter auricular incluyen disfunción del nódulo sinusal (el "marcapasos natural" del corazón), así como muchos trastornos cardíacos y pulmonares como enfermedad de las arterias coronarias, cardiopatía reumática, trastornos de la válvula mitral, pericarditis y otros.

El hipertiroidismo, la hipertensión y otras enfermedades pueden producir arritmias, al igual que un alto consumo de alcohol (embriaguez) reciente. Algunos casos de fibrilación o flúter auricular se presentan en el marco de un ataque cardíaco o poco después de una cirugía del corazón.

La fibrilación auricular puede afectar a hombres y mujeres, su prevalencia aumenta con la edad y varía de un caso por cada 200 personas para menores de 60 años hasta casi 9 casos por cada 100 personas mayores de 80 años.