心率变异性是指窦性心率在一定时间内周期性改变的特性，心率变异性正常值的制定可采取时域指标或频域指标，但其计算较复杂，正常值范围为141ms±39ms。
正常人24小时窦性频率快慢随时间有一定程度的变化,称为心率变异性。这种变异的大小是反应交感神经和迷走神经张力的重要指标。通常采用24小时动态心电图，以连续窦性心搏的R-R间期为基础，计算心率变异性指标，用时域法或频域法进行分析计算，可得到一系列定量评估心脏植物神经活动的数据。时域指标中最常用的是窦性心搏RR间期总体标准差(SDNN)，其正常值范围为141ms±39ms。小于100ms表示心率变异性降低，小于50ms则表明心率变异性显著降低，提示可能诱发室性心律失常。
频域分析指标包括超低频功率、极低频功率、低频功率和高频功率。高频功率和迷走神经传出活动有关，受呼吸活动影响。低频功率和血管的压力感受性反射有关，是由交感神经和迷走神经共同作用引起心率波动。
在临床上，心率变异性是一个预测指标，其数值降低时可预测急性心肌梗死后患者发生猝死和恶性心律失常的情况，也可以用于判断糖尿病患者是否伴有自主神经系统损害等情况。