Dirbtiniai širdies stimuliatoriai su jų generatoriais ir laidais gali būti išoriniai arba vidiniai įrenginiai. Paprastai tai yra nedideli baterijomis veikiantys prietaisai, padedantys širdžiai plakti įprastu ritmu. Dirbtinis širdies stimuliatorius sukuria elektrinį impulsą, kuris skatina širdies plakimą.
Širdyje yra natūralus širdies stimuliatorius, vadinamas sinoatrialiniu mazgu (SA mazgu). SA mazgas apima specializuotas ląsteles viršutiniame viršutinės širdies kameros lygyje, kurios padeda širdžiai palaikyti plakimą normaliomis aplinkybėmis. Širdies kameros susitraukia, kai kiekvieną iš jų juda elektrinis impulsas.
Kad širdis galėtų tinkamai plakti, tas signalas turi keliauti tam tikrais keliais, kad patektų į apatines širdies kameras – skilvelius. Jei natūralus SA širdies stimuliatorius sugenda, širdis gali plakti per lėtai, per greitai arba per nereguliariai. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl prireiktų dirbtinio širdies stimuliatoriaus. Ritmo problemų taip pat gali kilti dėl širdies elektrinio kelio blokados. Tai dar viena priežastis, dėl kurios gali prireikti dirbtinio širdies stimuliatoriaus.
Dirbtinis širdies stimuliatoriaus generatorius paprastai implantuojamas po oda per nedidelį pjūvį. Elektrodas implantuojamas šalia širdies sienos, o elektros krūviai per tą laidą juda link širdies. Generatorius su širdimi sujungtas kitais mažais laidais. Impulsai teka per laidus į širdį ir yra nustatyti, kad jie tekėtų reguliariais intervalais, kaip ir impulsai iš natūralaus širdies stimuliatoriaus. Dirbtiniai širdies stimuliatoriai turi jutiklių režimus, kurie neleidžia širdies stimuliatoriams siųsti impulso, jei širdies plakimas viršija tam tikrą lygį.
Wilsonas Greatbatchas išrado širdies stimuliatorius 1958 m. Jis sumontavo vieną rezistorių, kurio varža buvo netinkama, o osciliatorių, skirtą širdies garsams įrašyti. Pradėjo duoti elektros impulsą. Tuo metu jis suprato, kad šis prietaisas gali būti naudojamas širdies funkcijai reguliuoti. Vėliau jis išrado ličio bateriją, kuri galėtų maitinti širdies stimuliatorius.
Arne’as Larssonas, švedų inžinierius, buvo pirmasis asmuo, kuriam buvo įtaisytas širdies stimuliatorius. Virusinė infekcija pažeidė jo širdies elektros grandines. Tai sukėlė bradikardiją, sumažino kraujo tekėjimą į smegenis ir pasikartojančias problemas, dėl kurių apalpdavo. 8 m. spalio 1958 d. širdies chirurgas dr. Ake Senning ir elektronikos inžinierius dr. Rune Elmquist sumontavo nedidelį širdies stimuliatorių ir implantavo jį į Larssono krūtinę. Širdies stimuliatorius buvo toks sėkmingas, kad Larssonas išgyveno iki 86 metų; jis mirė nuo melanomos, o ne nuo širdies ligos.