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건강한 사람의 심장에는 심장수축의 빈도와 질서를 조절할 수 있는 전기전도계가 있다.

전기충격은 우심방에 있는 동방결절(洞房結節)에서 발생한다. 이러한 전기충격은 양쪽 심방의 근육을 따라 전달되어 혈액을 심실로 보내는 2개의 심방에 수축을 일으킨다. 심방의 전기활동의 파동은 2번째 전도조직(電導組織)인 방실결절(房室結節)을 활성화시켜, 히스속(bundle of His)이라고 하는 전도섬유의 다발을 따라 2번째 신경충격을 시작하고 이것은 심실의 수축을 일으킨다. 이러한 전도계를 통한 전기전도는 울혈성심부전을 비롯한 여러 질병이나 심장수술의 후유증으로 인해 장애가 일어날 수 있는데, 이러한 상태를 심장 블록(heart block)이라고 한다. 정상적인 전도가 회복될 때까지 일시적으로 인공심박조율기를 사용할 수 있다. 일시적으로 조율할 때는 일반적으로 가느다란 선이 연결된 작은 전극을 팔에 있는 정맥을 통해 심장으로 삽입한다. 전기발생기인 조율장치는 신체 밖에서 규칙적인 전기자극을 발생시켜 심장박동을 유지한다. 영구적으로 조율할 때는 또다른 전극을 정맥을 통해 들여보내거나 외과적으로 심장표면에 이식하는데, 어느 경우에나 대개 우심실에 놓는다. 전기발생기는 외과적으로 쇄골(鎖骨) 아래 피부 속에 주머니를 만들어 그 안에 넣는다(→ 심부전).

최초의 심박조율기는 비동기성(非同期性) 심박조율기 또는 고정형심박조율기라고 하는 형태였는데 원래의 심장박동원을 능가하는 양의 충격을 규칙적으로 방출했다. 비동기성 심박조율기의 박동은 공장에서 고정되는 경우도 있고 의사들이 변경시키기도 하는데, 일단 고정되면 규칙적인 간격으로 전기충격을 계속 발생시킨다. 대부분 분당 70~75번의 박동수로 고정된다.

보다 최근에 고안된 종류는 정상적인 박동이 중단되었을 때만 심장수축을 일으키는 동시성 심박조율기이다. 이러한 형태는 대부분 자연적인 심장박동이 분당 68~72번 이하로 떨어질 때 충격을 발생시키도록 고안되어 있다. 이러한 기구는 심방의 충격을 감지하는 감각전극을 가지고 있다. 일단 설치를 하고 나면 심박조율기의 전극과 선에 특별히 주의를 기울일 필요는 없지만 이식한 자극발생기의 동력원은 규칙적인 간격, 대개 4~5년마다 교체할 필요가 있다. 최근의 전류심박조율기는 동력원으로 전지를 사용하지만, 방사성 동위원소인 플루토늄-238(²³⁸Pu)과 같은 방사능 에너지로 작동하는 발생기가 시험되고 있다.