心肌细胞的生理特性主要包括兴奋性、自律性、传导性、收缩性。其中收缩性是心肌能够在动作电位的促发下产生收缩反应的特性，这是新机的一种机械活动特性。而兴奋性、自律性和传导性则是以肌膜的生物电活动为基础，故又称为电生理特征。心脏的正常功能活动就是由心肌细胞的这些生理特征所决定的。
快反应细胞动作电位有0、1、2、3、4期，形成以0期和1期为主的特征性锋电位，有2期平台期，0期主要是钠离子容流，1期主要是钾离子外流，2期主要是钙离子内流；而慢反应细胞动作电位没有1期和2期，0期去极化较慢，4期可发生自动去极化，0期主要是L型钙通道开放导致钙离子内流。
快反应细胞主要包括心室肌细胞和蒲肯野纤维细胞，后者有自律性，即4期可发生自动去极化；慢反应细胞主要包括窦房结和房室结。两种细胞的电生理特性均有兴奋性、传导性。

高尔茨反射指在内脏神经中走行的传入神经纤维受到机械刺激而引起的心脏反射，如果切断心迷走神经，则此反应即行消失。