心率變異性（heart rate
variability, HRV）是指每個心跳間期（R-R interval）長短改變的情形，這種心跳間期時間間距的微小變化差距，就稱為心率變異性。
Hales（1733年）首先提出心跳速率與血壓值是有變異性的，而Hon與Lee（1965年）首先將心率變異性的測量運用在臨床上，他們利用心率受呼吸影響的現象運用於胎兒在產程中的監測，他們發現若胎兒缺氧產生窘迫症候群時，則心率變異性早巳有下降的變化。Hyndman、Kitney、Sayers及Rompelman（1975年）將功率頻譜分析運用在心率變性的研究上，他們發現心率的功率頻有三個波峰，其中”極低頻譜（0.04Hz)）”與溫度調節有關，”低頻”成分（0.10-0.12Hz）與體內恆定有關，”高頻”成分（0.3Hz）與呼吸有關。Wolf（1978年）提出心肌梗塞患者的死亡危險性與心率變異性的下降有關。Akserlord等人（1981年）研究心率頻譜時，發現低頻成分與交感、副交感及腎素-血管收縮素的活性有關，而高頻成分與副交感神經活性有關。1996年歐洲心臟學會與北美電生理學會成立了一個工作小組，對心律變異性的分析提出了標準化的準則，共完成了四大工作內容：1)名詞定義的標準化；2)統一量測方法；3)界定了生理與病理的含意；4)確立未來的研究方向。自此以後心率變異性的分析有了統一的標準，而相關的醫學研究也不斷出現。
依據歐洲心臟學會與北美電生理學會（1996年）的標準，測量方法建議心電圖的記錄時間分為：5分鐘短期記錄及24小時長時間記錄兩種，由於長時間的記錄易出現干擾及雜訊，因此本研究採用5分鐘短期心電訊號記錄。心率分析儀的訊號分析是用5分鐘內記錄的每個R波與R波的時間間距，將此所有RR間距（R-R interval）的數值用以快速傅利葉轉換（Fast Fourier
Tranform, FFT），使時間域（time domain）的訊號轉換成頻率域（frequency domain）的各頻帶的波峰圖，即是將隨時間而變動的訊號變成隨頻率變動的訊號，這種頻域分析即是所謂的頻譜分析。
依據歐洲心臟學會與北美電生理學會（1996年）所定的標準，高頻頻帶為0.15~0.4Hz；低頻頻帶為0.04~0.15Hz；極低頻帶為0.003~0.04Hz。在所有功率頻譜曲線下的總面積為總功率（total power, TP）；高頻區下的面積為高頻功率（high
frequency, HF），為副交感神經所參與作用，可視為副交感神經調控的指標；低頻區下的面積為低頻功率（low
frequency, LF），為副交感與交感神經所共同調控，也有些學者認為可視為交感神經調控的指標。若用常規化單位（normalized unit, nu）來檢視，將高頻與低頻功率求取相對值，可表現出副交與交感間活性的消長。高頻功率比（HF%）= {高頻功率/(總功率-極低頻功率)×100}，可作為副交感神經活性的指標；低頻功率比（LF%）= {低頻功率/(總功率-極低頻功率)×100}，可作為交感與副交感神經所共同調控的指標，也有學者認為可當作交感神經活性的指標；低頻/高頻功率比（LF/HF ratio）=
(低頻功率/高頻功率)，可作為交感-副交感神經活性平衡的指標，或作為交感神經調控的指標。
