除颤器的工作原理是利用较强的脉冲电流通过心脏来消除心律失常，使之恢复窦性心律的方法，除颤器利用电击复律，即用瞬时高能脉冲电流作用于心脏，以消除心律失常并恢复心脏搏动。

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除颤器通常由除颤充/放电电路、心电信号放大/显示电路、控制电路、心电图记录器、电源以及除颤电极板等组成。
在除颤治疗时，除颤器将输出一个瞬时高能脉冲电流，通过电极板作用于心脏，以消除心室颤动或心动过速，除颤治疗可以快速有效地恢复心脏的正常节律，并已成为现代急救医学中的重要手段之一。
应急除颤器（AED）是一种在公共场所配置、用于公众急救的医疗器械，可以及时地消除心室颤动等致死性心律失常，是“救命神器”，属于第三类医疗器械。
常见的AED有两种，分别是半自动体外除颤器和自动体外除颤器，半自动体外除颤器需要操作者按键来释放除颤治疗能量，而自动体外除颤器可以自动释放除颤治疗能量，不需要操作者按键。
使用AED时，首先按电源键启动设备，只有当状态指示灯显示设备正常，才可以使用，然后检查除颤电极片，按照标识、语音或者动画提示，迅速贴好除颤电极片，一个放在右上胸壁（锁骨下方），一个放在左乳头外侧。如果露出患者胸部皮肤，如果患者皮肤上有水，需要擦干，患者胸部和附近有首饰之类的也全部拿掉。
电极连接到病人后，AED便会开始自动分析病人的心脏节律，如果设备识别到患者处于心室颤动状态，就会自动释放除颤治疗能量，如果设备没有识别到心室颤动状态，操作者可以按照语音提示进行手动分析或按下“shock”按钮进行手动除颤。