Altra possibile causa di ictus è la fibrillazione atriale. Si verifica quando il cuore battendo in modo irregolare non si contrae in modo sufficiente a spingere tutto il sangue nelle arterie. La quantità che resta negli atrii può formare dei coaguli che passando per il ventricolo sinistro possono arrivare nelle arterie che irrorano il cervello ed ostruirle. La fibrillazione atriale può essere dovuta a malattie polmonari, malattie delle valvole cardiache, abuso di bevande alcoliche, cardiopatia coronarica, ipertiroidismo.