除顫器的工作原理是利用較強的脈沖電流通過心臟來消除心律失常，使之恢復竇性心律的方法，除顫器利用電擊復律，即用瞬時高能脈沖電流作用于心臟，以消除心律失常并恢復心臟搏動。

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除顫器通常由除顫充/放電電路、心電信號放大/顯示電路、控制電路、心電圖記錄器、電源以及除顫電極板等組成。
在除顫治療時，除顫器將輸出一個瞬時高能脈沖電流，通過電極板作用于心臟，以消除心室顫動或心動過速，除顫治療可以快速有效地恢復心臟的正常節律，并已成為現代急救醫學中的重要手段之一。
應急除顫器（AED）是一種在公共場所配置、用于公眾急救的醫療器械，可以及時地消除心室顫動等致死性心律失常，是“救命神器”，屬于第三類醫療器械。
常見的AED有兩種，分別是半自動體外除顫器和自動體外除顫器，半自動體外除顫器需要操作者按鍵來釋放除顫治療能量，而自動體外除顫器可以自動釋放除顫治療能量，不需要操作者按鍵。
使用AED時，首先按電源鍵啟動設備，只有當狀態指示燈顯示設備正常，才可以使用，然后檢查除顫電極片，按照標識、語音或者動畫提示，迅速貼好除顫電極片，一個放在右上胸壁（鎖骨下方），一個放在左乳頭外側。如果露出患者胸部皮膚，如果患者皮膚上有水，需要擦干，患者胸部和附近有首飾之類的也全部拿掉。
電極連接到病人后，AED便會開始自動分析病人的心臟節律，如果設備識別到患者處于心室顫動狀態，就會自動釋放除顫治療能量，如果設備沒有識別到心室顫動狀態，操作者可以按照語音提示進行手動分析或按下“shock”按鈕進行手動除顫。