In effetti l'elettrocardiografo può esser considerato un voltmetro. La lancetta metallica del voltmetro, a cui è fissato un pennino scrivente, è inserita in un campo magnetico ed in un sistema di resistenze che la mantiene orientata in modo neutro. Se  una corrente creata da una differenza di potenziale (ddp) attraversa la striscia di miocardio allora il pennino delineerà un deflessione consensuale al verso della corrente fintanto che questa corrente ai mantiene; una volta annullata la ddp e quindi la corrente, il pennino tornerà al punto di partenza con una deflessione opposta.

Per comprendere meglio il modello del dipolo cardiaco puo’ essere utile considerare le ddp che compaiono quando una striscia di muscolo cardiaco viene depolarizzata. Nella cellula a riposo, in cui tutte le parti della superficie cellulare sono cariche positivamente, non si registrano differenze di potenziale, quindi l'ECG bipolare si presenta isoelettrico.

Quando la striscia di cuore viene stimolata dal lato sinistro, un’onda di depolarizzazione si propaga da sinistra verso destra, risultando in una ddp fra gli elettrodi A e B. Se assumiamo che l’elettrodo A rappresenta il potenziale zero, l’elettrodo B registrerà un potenziale positivo rispetto all’elettrodo A; nel caso in cui la polarità del sistema di derivazione sia regolata in modo da registrare una deflessione verso l’alto quando B è positivo rispetto ad A, quest’onda di depolarizzazione farà comparire sull’ECG una deflessione verso l’alto. Con il progredire dell’onda di depolarizzazione lungo la striscia di miocardio, la ddp cresce e poi diminuisce, raggiungendo il massimo quando metà della striscia è depolarizzata. La ddp fra i due elettrodi A e B torna nuovamente a zero quando tutta la striscia è depolarizzata, poiché in questo momento entrambi gli elettrodi registrano lo stesso grado di elettronegatività. Se la ripolarizzazione inizia dallo stesso punto della striscia del miocardio da cui era iniziata l’onda propagata di depolarizzazione, si registra una differenza di potenziale di polarità opposta a quella registrata durante la depolarizzazione. Alla fine della fase di ripolarizzazione, tutta la striscia è completamente ripolarizzata e quindi non si registra più alcuna differenza di potenziale. Si registrerà un potenziale positivo, quando l’onda di depolarizzazione si avvicina alla derivazione, viceversa si registrerà un potenziale negativo se l’onda si allontana dalla derivazione.

Il miocardio si comporta come un dipolo elettrico in quanto è un sincizio funzionale, ovvero si comporta come fosse un'unica fibra in quanto la depolarizzazione si propaga autonomamente da cellula a cellula.

Il miocardio possiede la proprietà di diffondere l'attivazione elettrica in ogni direzione. La direzione risultante di tale attivazione dipende dalla sua sede di origine e la direzione predominante è quella verso la maggior massa miocardica disponibile all'attivazione (questo spiega perchè il vettore della fase 3 è più grande di quello della fase 1, come meglio descritto sotto).

Di conseguenza esistono infiniti vettori istantanei di depolarizzazione che compaiono in una singola attivazione ventricolare e il vettore cardiaco (vettore dipolo elettrico) è semplicemente la loro somma vettoriale.

Dal momento che l'impulso viene condotto più velocemente nelle vie di conduzione (fascio di His, branca destra e sinistra) certe zone miocardiche si attivano prima di altre zone a valle.

Di fatto, l'attivazione ventricolare inizia nella parte alta e sinistra del setto interventricolare e il setto viene depolarizzato da sinistra a destra (fase 1). La depolarizzazione si diffonde poi nel setto verso l'apice del cuore (fase 2) e quindi lungo la parete libera del ventricolo sinistro, ma sempre dall'endocardio verso il pericardio (fasi 3).

Grossolanamente si possono quindi individuare tre diversi vettori (fasi 1,2,3) con diversa direzione e grandezza. La fase 1 avviene qualche millisecondo prima della fase 2 e quest'ultima qualche millisecondo prima della 3. Le diverse deflessioni del tratto QRS (corrispondenti all’attivazione ventricolare) sono giustificate da queste diverse fasi.

Le dodici derivazioni dell'ECG vedono il medesimo vettore da diverse posizioni. Se l'elettrodo vede un vettore in avvicinamento registra una deflessione positiva, se il vettore è in allontanamento negativa. Quindi, nonostante tutti gli elettrodi esaminino lo stesso vettore, registrano deflessioni molto diverse a causa del loro differente orientamento spaziale.

In sostanza la derivazione V1 (ovvero la derivazione precordiale più a destra) vede una prima onda R (positiva) corrispondente al vettore settale (fase 1) in avvicinamento, seguita da un'onda S corrispondente al vettore che si allontana verso l'apice (fase 2) e quindi verso la parete libera del ventricolo sinistro (fase 3). Al contrario, la derivazione V6 (ovvero la derivazione precordiale più a sinistra) vede una prima onda Q (negativa) che registra lo stesso vettore settale (fase 1) ma lo vede in allontanamento, seguita da un'onda R che vede lo stesso vettore che si avvicina all'apice (fase 2) e quindi alla parete libera del ventricolo sinistro (fase 3), ma lo vede in avvicinamento e quindi registra un'onda positiva. Quindi, i vettori sono gli stessi e la conformazione del QRS cambia ovviamente in base alla derivazione che guarda i vettori.