비외상성 심정지환자의 약 60-85%에서 최초의 심전도소견상 심실세동 또는 무맥성 심실빈맥이 관찰된다. 심실세동이나 무맥성 심실빈맥에 의한 심정지환자의 생존율은 무수축이나 무맥성 전기활동에 의한 심정지환자의 생존율보다 월등히 높다. 의식이 없는 환자에서 심실세동 또는 심실빈맥이 관찰되면 즉시 제세동기로 제세동을 시도하여야 한다. 즉 심실세동환자에서는 기관삽관과 인공호흡보다 제세동이 우선된다. 성인에서 제세동에 필요한 전기에너지양은 최초의 제세동시 200 J, 두번째에는 200-300 J, 세번째부터는 360 J이다. 최초 3회의 제세동은 연속적으로 이루어져야 한다. 흉부압박을 하면 심전도를 분석할 수 없으므로 제세동과 제세동사이에는 흉부압박을 하지 않는다. 따라서 최초 200 J로 제세동한 후 흉부압박을 멈춘 상태에서 제세동기를 200-300 J로 재충전하고, 제세동기 모니터상 심실세동이 계속되면 즉시 두번째 제세동을 시행한다. 두번째 제세동후에도 흉부압박을 멈춘 상태에서 심전도를 관찰하면서 즉시 360 J로 제세동기를 재충전하고, 심실세동이 지속되면 즉시 세번째 제세동을 시행하여야 한다.
심전도감시가 계속되고 있는 상황이라면 최초 3회의 제세동과정중에는 환자의 경동맥박을 촉지할 필요는 없다.
(2) 최초 3회의 제세동이 실패한 경우
최초 3회의 연속적인 제세동후에도 심실세동 또는 심실빈맥이 지속되면 심폐소생술을 계속하면서 즉시 기관내 삽관을 하고 약물을 투여하기 위하여 정맥로를 확보한다.
① Epinephrine투여
기관내 삽관되고 정맥로가 확보되면 정맥을 통하여 약물을 투여한다. 가장 우선적으로 투여되어야하는 약물은 epinephrine이다. 심폐소생술중 epinephrine은 모든 심정지환자에서 투여되어야 한다. 심실세동 또는 심실빈맥환자에게도 3-5분 간격으로 1 mg의 epinephrine을 투여하는 것이 권장된다.