Sykevälivaihtelu tarkoittaa sydämen peräkkäisten lyöntien aikaerojen pientä luonnollista vaihtelua. Syke on yhteydessä hengitysrytmiin: sisäänhengittäessä syke hieman nopeutuu ja uloshengittäessä hidastuu. Alla olevassa kuvassa näkyy ylempänä sydämen sykerytmi noin 30 s mittausjakson aikana. Aaltomaisessa kuvassa näkyy sykenopeuden pieni vaihtelu. Alemmassa kuvassa näkyy, miten tästä sydämen lyönnin vaihtelusta voi piirtää koordinaatistoon kuvaajan - mitä suurempi hajonta on, sitä enemmän parasympaattinen eli lepohermosto on aktiivinen. Sykevälivaihtelun väheneminen ilmaisee kuormitusta eli sympaattisen hermoston aktiivisuutta. Sykevälivaihtelu on syketasoa herkempi ilmaisemaan hermoston kuormituksen ja levon vaihtelua.