AF teşhisi, kalbin elektriksel faaliyetini ölçen elektrokardiyogram (EKG) ile konur. Bu işlem, muayenehane veya hastane koşullarında kalbin o andaki elektriksel faaliyetini ve AF dahil olası bir ritim bozukluğunu saptamaya yardımcı olabilir. Bunun dışında kalbin işlevi, elektriksel aktiviteyi uzun süreli kaydedebilen Holter EKG cihazlarıyla da değerlendirilebilir. Bu işlemde belirtilen cihaz vücutta bir veya birkaç gün süreyle takılı kalır ve kalbin elektrik aktivitesini kaydeder. 

Teşhis konduktan sonra tedavi seçeneklerini daha iyi değerlendirmek üzere başka bazı testler de yapılır. Bunlardan biri EKO olarak da adlandırılan ekokardiyogramdır. Göğüs bölgesi üzerinde ultrason yöntemi ile gerçekleştirilen ekokardiyogramda, kalbin pompalama işlevleri ve kalbin duvar hareketlerine bakılarak kalp yetersizliği veya kalp kapak hastalıkları olup olmadığı incelenir. 

AF tedavisinde iki farklı yöntem seçilebilir: 

1. Ritim kontrolü: Ritim kontrolünde amaç AF nin sonlandırılması ve normal kalp ritminin sağlanmasıdır. Ritim kontrolü ilaçlar ile olabileceği gibi ilaç dışı tedavilerle de sağlanabilir.
2. Hız kontrolü: Hız kontrolünde ise kalp ritminin AF de devam etmesi kabul edilir ancak kalp hızının kalp performansını olumsuz etkilemeyecek makul sınırlarda olmasını sağlayacak ilaçlar verilir. 

Bu iki yöntemden hangisi seçilirse seçilsin asıl önemli tedavi felç riskinin önlenmesidir. Bunun için kişinin risk durumu değerlendirilmeli ve riski önlemek için gerekirse pıhtılaşmayı azaltan ilaç verilmelidir.