Det vanligste tegn på atrieflimmer er at hjertet slår uregelmessig. Mange merker dette som en uro i brystet eller hjertebank, med sterke og svake slag om hverandre. Mange merker at de ikke orker like mye som før. Noen får åndenød ved anstrengelser, andre føler seg trette og slitne, mens noen plages av svimmelhet.
Imidlertid er det svært mange som ikke merker at de har atrieflimmer i det hele tatt, og hjerterytmeforstyrrelsen oppdages tilfeldig ved legekontroll.
Noen opplever at atrieflimmer utløses i spesielle situasjoner, vanligst er inntak av alkohol. Dette kalles av mange for «partyheart», og kommer typisk om natten etter alkhoholinntak eller morgenen etter. Kaffe ser ut til å ha liten betydning, men noen kan være følsomme for dette.
Noen får atrieflimmer bare i forbindelse med anstrengelse, mens andre får det bare når de er i ro, særlig om natten.