La contraction cardiaque normale provient d'une dépolarisation (inversion de la polarité électrique de la membrane cellulaire) cyclique d'un groupe de cellules situées sur la partie haute de l'oreillette droite, le nœud sinusal. Cette dépolarisation se propage de haut en bas et de proche en proche, en direction du nœud auriculo-ventriculaire (il n'existe pas de voie de conduction spécialisée au niveau des oreillettes, contrairement aux ventricules cardiaques).
Dans certains cas, cette activité électrique peut boucler sur elle-même. On parle alors de ré-entrée permettant la pérennisation du trouble rythmique auriculaire. Ce circuit emprunte une grande partie de l'oreillette droite et passe, le plus souvent, par l'isthme cavo-tricuspide, partie se situant entre la partie basse de la valve tricuspide (séparant l'oreillette droite du ventricule droit) et la jonction entre la veine cave inférieure et cette même oreillette.
Il va être responsable d'une activité (contraction) régulière et rapide des oreillettes (250 à 300/minute). La transmission de l'influx électrique vers les ventricules se fait par l'intermédiaire du nœud auriculo-ventriculaire, ce dernier faisant office de filtre et ne laissant pas passer l'intégralité des signaux : en règle, chez le patient sans traitement, la conduction se fait en 2 pour 1 (deux contractions auriculaires entraînant une contraction ventriculaire). On parle alors de flutter 2/1 et le rythme ventriculaire est entre 125 et 150/min. Si le nœud auriculo-ventriculaire est défaillant ou si un traitement est administré, la conduction peut être altérée avec un aspect de flutter 4/1 (contractions ventriculaires régulières) ou dite à conduction variable.
La contraction rapide des oreillettes, même si elle est moindre que lors d'une fibrillation auriculaire, entraîne une perte de l'efficacité de la contraction auriculaire avec une diminution du débit cardiaque, une stagnation du sang dans les oreillettes avec un risque de formation de caillots (thrombus) dans ces cavités.