L'analisi nel dominio della frequenza si basa invece sul concetto che la quasi totalità dei segnali biologici, come ad esempio la serie temporale di intervalli RR, può essere scomposta in una serie di componenti oscillatorie di ampiezza e periodo variabile. L'analisi spettrale permette, quindi, di identificare all'interno di un segnale di variabilità le principali componenti oscillatorie insite nel segnale e di determinarne la frequenza (periodo) e la potenza (ampiezza).In un soggetto normale l'analisi spettrale della variabilità della frequenza cardiaca è caratterizzata da diverse componenti oscillatorie rappresentate dalla varianza totale (TP), componenti a frequenza molto bassa (VLF: <0.025 Hz), a bassa frequenza (LF: 0.10 Hz), ad alta frequenza (HF: 0.25 Hz).La componente LF, sincrona con le oscillazioni a bassa frequenza della pressione arteriosa, può essere considerata espressione della modulazione simpatica 49 .La componente HF fornisce una misura dell'aritmia respiratoria ed è considerata invece una misura della modulazione vagale 50 .La componente VLF è legata verosimilmente all'attività motoria del paziente ed è preminente nelle registrazioni delle 24 ore.L'importanza del simpatico e del parasimpatico nella costituzione di questi picchi è stata dimostrata grazie al blocco selettivo del sistema nervoso autonomo: con l'uso ad esempio dell'atropina e del propranololo. Con il passaggio dalla posizione clinostatica a quella ortostatica si ha un incremento relativo delle basse frequenze (marker dell'attività simpatica) ed una riduzione relativa delle alte frequenze (indice di attività vagale) 51 .L'analisi nel dominio della frequenza valuta inoltre il baroriflesso, la cui sensibilità mostra una correlazione positiva con la variabilità della frequenza cardiaca. La valutazione dinamica del baroriflesso, attraverso l'analisi combinata della variabilità di pressione arteriosa e frequenza cardiaca, può essere effettuata mediante il metodo del cross-spettro tra queste variabili, definito dalla radice quadrata del rapporto tra potenze spettrali di pressione arteriosa e intervallo cardiaco (reciproco della frequenza cardiaca) nelle regioni di frequenza vicine a 0.1 nell'ambito quindi delle LF.