发生室颤时，心脏节律丧失，除颤仪无法同步电击，只能使用非同步复律，除极所有细胞，恢复正常电活动，挽救生命。
在室颤发作时，心电图QRS-T波会消失，出现振幅起伏不定、迅速而不规则的颤动波，无法形成有规律的心电波。
此时运用除颤仪与心脏搏动非同步释放直流电，能够迫使心脏瞬间进入除极状态，导致短暂心脏停跳，使心肌各部分的活动同步，引导窦房结重新激发心脏跳动，恢复心搏为窦性心律。
临床上非同步电复律主要用于心电图上QRS波和T波无法辨识或消失，以及室颤、室扑和无脉性室速等病情。在进行除颤的同时，应及时调整体内酸碱平衡紊乱和电解质紊乱，以提高除颤成功率。
需要注意，过量使用洋地黄、严重的低钾血症等导致的心律失常，可能会导致急性肺水肿、低血压、皮肤烧伤、心肌损伤等并发症，这些情况禁止使用电除颤。
另外，在进行电除颤时不能触碰机器，以免触电，还要避免两面电极板面对面放电、电极板对空放电等。在进行电除颤之前和之后必须进行心电监测，确认是否需要进行除颤以及除颤后的治疗效果。