早在18世纪末和19世纪初，围绕蛙腿与金属片接触会发生跳动这一现象，意大利解剖学家Galvani与物理学家Volta就机制进行了跨世纪的大争论。Galvani认为蛙腿收缩是起源于肌肉组织内的电流，而Volta则否认生物电的存在，认为是由于接触电位差造成的。直到1842年C．Matteucci才证实每次蛙心收缩伴随着电流，次年电生理的奠基人德国生理学家E．DuBois－Reymond确认了蛙心电活动是正确的，并引用“action potential”（动作电位）来描述心肌收缩。1856年R．V．Koelliker和H．Muller首次在病人身上记录到心脏的动作电位。在其后的40年中Frans Donders和T．Engelmann等继续研究将其扩展成心脏电生理学。一些精巧的仪器的发明推动了他们的研究，使心脏的电活动能记录下来。
法国物理学家G．Lippmann在1870年发明的毛细管静电计（capillary electrometer）被英国生理学家J．B．Sanderson和F．Page用来测量心电流。在1878年发表的文章中指出，每次心脏收缩都伴有电的变化，其特征是有两相：短持续期相中心尖呈正性，而在相对长的第二相中心尖呈负性。这是心室除极、复极的第一次描述。6年后他们又发表了用毛细静电计记录的多幅反映心脏电活动的图片。
与此同时，伦敦st．Mery医院的D．Waller开始了一系列的深入研究。他首次实现了从体表测量人的心电图。利用毛细静电计的两电极分别与胸壁与背部接触可以观察到每一心搏都伴随电活动。他于1887年发表了划时代的论文，开创了体表无创伤测量心电图的先河，尽管他对心电图的临床应用持悲观态度。他称心电记录为“electrogram”，后又称做“cardiogram”。在其后的研究中他还指出，将两手或一手一脚插入盛有盐水的盘中同样可记录到波形。
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