一般的房颤患者在完善相关实验室检查（血常规、肝肾功能等）、影像学检查（平片、CT、MRI、彩超等）、心电图等检查后，即可明确病情，但在某些特殊情况，就需要进行一些特殊的检查。
睡眠呼吸暂停是房颤患者的一个高危因素，对于已经排除常见引起房颤的因素以后，可疑房颤患者可进行睡眠呼吸的监测。对于隐匿性卒中的患者，可植入心电事件记录仪或行长程无创心电监测以发现无症状性的房颤，从而提高房颤的检出率，及时明确卒中病因，并进行相应治疗，以防疾病进一步的进展。此外，还有具有心房起搏功能的起搏器或埋藏式心脏转复除颤器可对持续的心房节律进行监测，亦能够监测出房颤患者的心房高频事件、房颤负荷和无症状的房颤等。
当房颤是以一种特殊的方式发动时，如房室结折返性心动过速、旁路相关的方式折返或房性早搏诱发，心脏的电生理检查有助于明确上述诱因。且当房颤合并宽QRS波时快心室率容易被误诊为室性心动过速，行心脏电生理检查有助于鉴别。
目前，尚有一些新型的监测手段来提高房颤的检出率，如带有心电监测功能的智能手机、手表、血压计等可用来识别无症状的房颤，同时可以运用这些新技术或植入式心电事件记录仪、体外循环记录仪与智能手机进行无线网络连接后可对房颤射频消融术受患者进行长程心电监测以评估房颤是否复发。
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