การสัมผัสกับสเปรย์บุหรี่อิเล็กทรอนิกส์สามารถทำให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะในแบบจำลองสัตว์ ทั้งในรูปของหัวใจเต้นเร็วก่อนวัยอันควรและหัวใจเต้นผิดจังหวะ ส่งเสริมภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะและความผิดปกติของไฟฟ้าในหัวใจ การได้รับบุหรี่อิเล็กทรอนิกส์ในระยะสั้นอาจทำให้จังหวะการเต้นของหัวใจไม่เสถียรผ่านสารเคมีเฉพาะภายในของเหลวอิเล็กทรอนิกส์

การใช้บุหรี่อิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องกับรสชาติบางอย่างหรือยานพาหนะที่เป็นตัวทำละลายอาจขัดขวางการนำไฟฟ้าของหัวใจและกระตุ้นภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ผลกระทบเหล่านี้อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะหัวใจห้องบนหรือภาวะมีกระเป๋าหน้าท้องและภาวะหัวใจหยุดเต้นกะทันหัน นักวิจัยได้ทดสอบผลกระทบของการเต้นของหัวใจของละอองบุหรี่อิเล็กทรอนิกส์ที่สูดดมจากส่วนผสมหลักสองอย่างในของเหลวอิเล็กทรอนิกส์ (โพรพิลีนไกลคอลที่ปราศจากนิโคตินและกลีเซอรีนจากพืช) หรือจากของเหลวอิเล็กทรอนิกส์สำหรับขายปลีกที่ปรุงแต่งที่มีนิโคติน สำหรับสเปรย์บุหรี่อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด อัตราการเต้นของหัวใจของสัตว์ช้าลงในระหว่างการสัมผัสพัฟและเร่งขึ้นหลังจากนั้นเมื่อความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจลดลง ซึ่งบ่งชี้ถึงการตอบสนองความเครียดจากการต่อสู้หรือหนีจากการบิน บุหรี่ไฟฟ้าที่พ่นจากของเหลวที่มีรสเมนทอลหรือจากโพรพิลีนไกลคอลเพียงอย่างเดียวทำให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะและความผิดปกติในการนำไฟฟ้าอื่นๆ ในหัวใจ