Эта ткань, имеющаяся только в сердце, стимулирует и регулирует сердечные сокращения. Она обладает некоторыми свойствами как мышечной, так и нервной ткани. У низших позвоночных, например у рыб и лягушек, существует венозный синус — отдельная камера сердца, в которую поступает кровь из вен и которая в свою очередь выталкивает эту кровь в правое предсердие. У высших форм венозный синус исчез — от него осталась лишь масса узловой ткани, образующая синусный узел; этот узел находится в месте впадения верхней полой вены в правое предсердие . Второй узел, лежащий между предсердиями чуть выше желудочков, называется атрио-вентрикулярным (предсердно-желудочковым) узлом. Вниз от этого узла идут ветвящиеся волокна, проникающие во все части желудочков. Ученые доказали, что атрио-вентрикулярный узел дает первый импульс для сердечных сокращений и регулирует мх частоту. Поэтому его называют ведущим узлом. Через регулярные промежутки времени от синусного узла по мышце предсердия распространяется волна сокращения. Когда она доходит до атрио-вентрикулярного узла, импульс через пучок узловой ткани передается желудочкам. Между предсердиями и желудочками нет мышечной связи; их сокращения координирует только специализированная узловая ткань, проводящая импульсы примерно в 10 раз быстрее обычной мышечной ткани (соответствующие скорости составляют приблизительно 5 д и 0,5 л в 1 сек). Проведение импульса узловой тканью обеспечивает одновременное сокращение всех частей желудочка. Если бы проведение в желудочках осуществляла обычная мышечная ткань, то мышцы у основания желудочков сокращались бы первыми, вызывая растяжение расслабленной еще верхушки сердца, что могло бы вести к ее повреждению. 

То, что синусный узел регулирует частоту ударов сердца, доказывается тем фактом, что воздействие на этот узел теплом приводит к учащению сокращений, тогда как охлаждение ведет к уменьшению их частоты. Тепло и холод обычно оказывают такое же действие и на другие физиологические реакции, но согревание и охлаждение других частей сердца не влияет на частоту его сокращений. Учащение пульса при лихорадке вызывается стимуляцией синусного узла более теплой кровью. В случае разрушения синусного узла вследствие травмы или болезни роль ведущего узла берет на себя атрио-вентрикулярный узел.

Каждое биение сердца состоит из сокращения, или систолы, сердечной мышцы и последующего ее расслабления, или диастолы. При нормальной частоте (70 ударов в 1 мин) каждый полный цикл сокращения занимает около 0,85 сек. Предсердия и желудочки сокращаются неодновременно: сначала происходит систола предсердий, занимающая около 0,15 сек, за ней следует систола желудочков, которая продолжается примерно 0,30 сек. Остальные 0,40 сек все камеры отдыхают в расслабленном состоянии. Так как синусный узел, от которого начинается волна сокращения, расположен в правом предсердии, это предсердие сокращается несколько раньше левого