ผู้ที่จะตรวจทางสรีรวิทยาไฟฟ้าหัวใจต้องงดอาหารและเครื่องดื่มก่อนตรวจ 8 ชั่วโมง และต้องปรึกษาแพทย์ว่าจะต้องงดยาชนิดใดที่ใช้อยู่หรือไม่
 
ขั้นตอนการตรวจเริ่มโดยผู้ป่วยจะได้รับสารละลายและยาทางสายน้ำเกลือ เจ้าหน้าที่จะติดแผ่นรับสัญญาณไฟฟ้า (electrode) ที่หน้าอกของผู้ป่วยเพื่อเฝ้าดูอัตราและจังหวะการเต้นของหัวใจตลอดเวลาที่ตรวจ หลังจากนั้นผู้ป่วยจะได้รับยาทางสายน้ำเกลือเพื่อทำให้รู้สึกง่วงแต่จะยังคงรู้สึกตัว แพทย์จะฉีดยาชาเฉพาะที่บริเวณขาหนีบ ซึ่งเป็นจุดที่จะใส่สายสวนเข้าไปในร่างกาย เมื่อสายสวนเข้าไปถึงหัวใจจะส่งสัญญาณไฟฟ้ากลับมา แพทย์จะประเมินการเหนี่ยวนำไฟฟ้าของหัวใจจากสัญญาณที่ได้รับ แล้วจะใช้เครื่องมือที่ทำงานลักษณะเดียวกับเครื่องกระตุ้นหัวใจส่งสัญญาณไฟฟ้าไปกระตุ้นหัวใจให้เต้นเร็วขึ้น ในขั้นตอนนี้ผู้ป่วยอาจรู้สึกว่าหัวใจเต้นเร็วขึ้นและแรงขึ้น หากระหว่างนั้นหัวใจเกิดเต้นผิดจังหวะ แพทย์อาจให้ยาเพื่อทดสอบประสิทธิผลในการควบคุมอาการ หากจำเป็นแพทย์จะปล่อยกระแสไฟฟ้าปริมาณเล็กน้อยไปยังแผ่นรับสัญญาณไฟฟ้าที่ติดอยู่ที่หน้าอกเพื่อให้หัวใจกลับมาเต้นในจังหวะปกติ แพทย์อาจทำการทดสอบอย่างอื่นต่อหากผลการตรวจแสดงว่าจำเป็น เช่น ฝังเครื่องช็อคไฟฟ้าหัวใจแบบอัตโนมัติ (implantable cardioverter defibrillator: ICD)หรือใส่เครื่องกระตุ้นหัวใจ หรือใช้คลื่นความถี่สูงจี้ทำลายวงจรหัวใจที่ทำงานผิดปกติ โดยปกติการตรวจทางสรีรวิทยาไฟฟ้าหัวใจใช้เวลาประมาณ 2-4 ชั่วโมง แต่อาจใช้เวลานานกว่านั้นหากแพทย์เห็นว่าควรต้องดำเนินการรักษาด้วยวิธีอื่นประกอบกันไป