混沌的表现是在确定系统中的随机行为，人体的心电节律系统有其自身的规律和变化范围，然而在系统的内部更多地表现为节律的“随机”性。正常人的窦性心律系统是最典型和最完美的混沌系统。由于混沌的存在，使心脏能在不同的环境中正常搏动，使人体能在千变万化的自然界中，与外环境水乳交融和谐相适，健康生存和繁衍生息。
窦性心律的HRV是混沌行为。混沌是非线性系统中的主要形式，非线性系统中包含有周期、混沌和随机三种行为模式。三者之间没有不可逾越的鸿沟，而是通过混沌的“分岔”行为动态调整变化。混沌的一端连接着“周期”（规律的行为模式），另一端通向随机（完全无规律），混沌是周期与随机中间的过渡状态，也是动态过程。当系统的混沌程度减弱，它就向周期迈近了一步，当系统的混沌程度加深，它就向随机迈近了一步。心电系统的健康状态是在一定程度上保持混沌，而周期和随机都是系统受损或即将崩溃的信号。
具有一定混沌程度的HRV表现为窦性心率在一定范围内无序的波动，这是人体与外环境之间的缓冲地带。其生理意义在于当自身节律与外环境发生冲突时，机体可在一定范围内变动自身的节律去适应环境，减缓了内外环境之间的冲突，保持生理功能不因外来干扰而平衡被打破。
如果心电系统失去混沌而变成完全的周期行为，则表现为HRV的降低，窦性心率无序波动范围明显减小，其结果是失去了内外环境之间的缓冲地带。无论外界环境如何变化，系统都没有能力改变自身原有的节律去适应环境，由于内外环境冲突，系统容易受损或崩溃。我们认为这是从混沌的角度对HRV降低临床意义的解读。
随机是混沌的另一端，它是混沌程度逐渐加深的结果。混沌是节律在一定范围内动态变化的过程，窦性心律的混沌程度加深表现为显著性的窦性心律不齐，往往发生于青少年。虽然目前临床上不认为年轻人的显著性窦性心律不齐有疾病诊断上的意义，但实际上，在临床有心脏症状的健康年轻就诊者往往见到显著的窦性心律不齐。如果这两者有相关意义的话，则说明混沌的程度也与人体功能的平衡和健康维护有关。当混沌程度超过一定范围时人体自身心搏节律紊乱，带来心输出量的异常，可能是导致临床症状的原因。虽然青少年机体调节能力较强，一过性的紊乱或较大变化带来的不良生理影响可以很快被调整和补偿，但在其过程中身体需要承受不适。这可能是显著性窦性心律不齐与临床症状之间关系的混沌变化本质。如果混沌程度加深走向随机，则可出现机体本身无法控制的紊乱，而引发疾病或影响生命预后，如恶性致死性心律失常即可能属于此范畴。
保持一定程度的混沌是人体健康的标志，而过于靠近周期或过于靠近随机都是人体功能遭到破坏的状态，而反映心脏节律变化的窦性HRV是这种状态的晴雨表。
