HRV的正常数值会受年龄、生理状态等多种因素影响，正常成年人24小时时域分析中，SDNN（全部正常窦性心搏间期的标准差）数值通常在100-200毫秒之间；RMSSD（相邻RR间期差值的均方根）正常范围约20-50毫秒；PNN50（相邻RR间期差值大于50毫秒的个数占总RR间期个数的百分比）正常应超过15%。
HRV即心率变异性，是指逐次心跳周期差异的变化情况，可反映心脏自主神经系统的活性与平衡。新生儿及儿童的心脏自主神经系统尚在发育，HRV数值通常较低，随年龄增长，自主神经系统功能逐渐完善，HRV数值会逐渐升高并趋于稳定。老年人因心脏和神经系统功能衰退，HRV数值又会出现生理性下降，SDNN可能降至80-120毫秒。
不同的生理状态下，HRV数值会产生波动。睡眠时，人体处于放松状态，迷走神经张力增加，HRV数值升高，SDNN可能超过200毫秒；而在运动、情绪激动或应激状态下，交感神经兴奋，心率加快，HRV数值降低，SDNN可能低于100毫秒。这些因生理状态导致的数值变化，属于正常现象。
心肌梗死、心力衰竭等心脏疾病患者，心脏自主神经调节功能受损，HRV数值明显降低，SDNN常低于50毫秒；糖尿病患者由于长期高血糖损害神经，也会导致HRV下降，RMSSD数值可能不足20毫秒。HRV数值的异常降低，常提示心脏自主神经功能障碍。
部分抗心律失常药物、β受体阻滞剂等，通过调节心脏电活动和自主神经功能，可使HRV数值升高；而某些精神类药物，可能抑制自主神经活性，导致HRV数值降低。在评估HRV数值时，需考虑患者的用药情况。