Potreba za liječenje aritmije ovisi o simptomima i ozbiljnosti aritmije. Liječenje je usmjereno na uzrok. Ako je potrebno, koristi se antiaritmijska terapija, uključujući antiaritmike, direktnu kardioverziju-defibrilaciju, implatabilni kardioverter defibrilator (ICD), elektrostimulator i posebne modalitete elektrostimulacije, srčanu resinkronizacijsku terapiju, katetersku ablaciju, kirurgiju,ili kombinaciju navedenih postupaka.

Transtorakalna direktna elektrokardioverzija dovoljne snage, depolarizira cijeli miokard, trenutno dovodeći cijelokupni miokard u refraktorno stanje. Nakon toga, najbrži vlastiti elektrostimulator, najčešće SA–čvor, preuzima kontrolu srčanog ritma. Stoga elektrokardioverzija–defibrilacija vrlo učinkovito prekida tahiaritmije koje nastaju zbog kružnog mehanizma. No, ona nije toliko učinkovita u prekidanju tahiaritmija koje nastaju zbog automaticiteta zato što je spontani ritam nakon DC šoka najvjerojatnije automatska tahiaritmija. Za tahiaritmije osim VF potrebno je sinkronizirati defibrilacijski šok sa QRS–kompleksom (taj postupak se naziva i sinkronizirana elektrokardioverzija) zato što šok koji “pada” tijekom ranjivog perioda (blizu vrha T–vala) može izazvati VF. U VF sinkronizacija šoka sa QRS–kompleksom nije niti potrebna niti moguća. Defibrilacijski šok koji se primjenjuje bez sinkronizacije na QRS– kompleks naziva se direktna (DC) defibrilacija.

Kad je elektrokardioverzija elektivna, bolesnici bi trebali biti natašte 6–8 sati kako bi se izbjegla mogućnost aspiracije. Budući da je postupak zastrašujući i bolan, potrebna je kratka opća anestezija ili intraveska analgezija i sedacija (npr. fentanil 1 μg/kg, zatim midazolam 1–2 mg svake 2 min do maksimuma od 5 mg). Oprema i osoblje za održavanje dišnog puta moraju biti spremni za intervenciju.

Elektrode (ljepljive ili pedale) koje se koriste za kardioverziju mogu se postaviti anteroposteriorno (uz lijevi rub sternuma iznad 3. i 4. interkostalnog prostora i iznad lijeve infraskapularne regije) ili anterolateralno (između klavikule i 2. interkostalnog prostora uz desni rub sternuma i iznad 5. i 6. interkostalnog prostora iznad apeksa srca). Nakon što se potvrdi sinkronizacija s QRS–kompleksom na monitoru, isporučuje se šok. Najprikladnija razina isporučene energije ovisi o tahiaritmiji koju se liječi. Učinkovitost kardioverzije se povećava s upotrebom bifazičnih šokova kod kojih se polaritet struje okreće u obrnutom smjeru tijekom električnog vala isporučenog šoka.

Defibrilacija se može primijeniti direktno na srce tijekom torakotomije ili upotrebom katetera intrakardijalne elektrode, no tada su potrebne puno niže energije.