氯化钡导致心率失常的机制是，氯化钡可以促进钠离子内流，抑制钾离子外流，可以提高动作电位四相舒张期的除极速率，使绝对值降低，自律性提高，从而诱发心律失常。氯化钡还可以有类似洋地黄的作用，可以使细胞内钾离子减少，导致最大舒张电位减小，细胞内的钠离子增加，钠离子通过慢通道进入心肌细胞，可以使心肌交感神经兴奋性增加，也可以导致心律失常。