Förändringar i vissa gener kan orsaka förmaksflimmer på egen hand, medan förändringar i andra gener påverkar en persons risk att utveckla detta tillstånd i kombination med en rad olika miljö- och livsstilsfaktorer. Familiärt förmaksflimmer beror ofta på sällsynta mutationer i enskilda gener. Dessa fall utgör dock endast en liten del av alla individer med förmaksflimmer.
Den första enskilda genen som konstaterades vara förknippad med familjärt förmaksflimmer var KCNQ1, som ger instruktioner för att tillverka en kanal
som är inbäddad i det yttre membranet i hjärtats (hjärtmuskel-) celler. Denna kanal transporterar positivt laddade atomer (joner) av kalium ut ur cellerna. I hjärtmuskeln spelar denna jontransport en avgörande roll för att upprätthålla hjärtats normala rytm. Sedan denna upptäckt har sällsynta genetiska varianter i andra gener för jonkanaler visat sig orsaka familjärt förmaksflimmer. Mutationer i jonkanalgener leder till produktion av förändrade kanaler, som antingen kan öka eller minska flödet av joner genom det yttre cellmembranet och förändra hur hjärtat slår.
Mutationer i andra typer av gener har också visat sig orsaka familjärt förmaksflimmer. Vissa av dessa gener ger instruktioner för att tillverka transkriptionsfaktorer för hjärtat, som reglerar aktiviteten hos vissa gener som är involverade i hjärtats bildning och utveckling före födseln. Andra gener ger instruktioner för att tillverka delar av strukturella element i hjärtmuskeln, t.ex. sarkomerer. Dessa strukturer är nödvändiga för att hjärtmuskeln ska kunna dra ihop sig och producera hjärtats pumpverkan. Mutationer i dessa icke-jonkanalgener har en mängd olika effekter på hjärtmuskelns struktur och funktion, som alla kan leda till ett onormalt hjärtslag.
De flesta fall av förmaksflimmer orsakas inte av ärftliga mutationer i enskilda gener. Relativt vanliga variationer (polymorfismer) i mer än två dussin gener verkar dock påverka sannolikheten att utveckla tillståndet. Var och en av dessa polymorfismer har i sig en liten effekt på en persons totala risk, men en person kan ha flera polymorfismer som tillsammans har en betydande effekt. Förutom dessa vanliga genetiska variationer är riskfaktorer för förmaksflimmer bland annat högt blodtryck (hypertoni), diabetes mellitus, en tidigare stroke eller en ansamling av fettavlagringar och ärrliknande vävnad i artärernas slemhinna (ateroskleros). Forskare arbetar för att fastställa hur en kombination av genetiska förändringar, miljöpåverkan och livsstilsfaktorer bidrar till en persons risk att utveckla förmaksflimmer
.