Das Verhalten des Herzens unter Belastung kann mit einem Belastungs-EKG (Ergometrie) untersucht werden. Nach einem vorgegebenen Schema erfolgt eine Belastung (meistens) auf einem Fahrradergometer. Unter Belastung ändern sich die Herzfrequenz und der Blutdruck, was bei verkalkten Herzkranzgefäßen zu einer Verminderung der Durchblutung des Herzens führen kann. Dies kann sich dann in spezifischen EKG-Veränderungen widerspiegeln. Aber auch Rhythmusstörungen unter Belastung können auftreten. Auch wenn in den letzten Jahren aufgrund der immer besser werdenden bildgebenden Diagnostik der Stellenwert des Belastungs-EKGs zur Diagnostik der Koronaren Herzkrankheit (Verkalkung der Herzkranzgefäße) geringer geworden ist, so ist die Ergometrie nach wie vor ein gutes Werkzeug zum Screening krankhafter Herz-Kreislauf-Reaktionen unter Belastung.
Eine noch genauere Funktionsanalyse der Belastung ist mittels Spiroergometrie möglich. Dabei wird unter vorgegebener Belastung kontinuierlich die Sauerstoffaufnahme und die Abgabe von Kohlendioxid in der Ausatemluft bestimmt. Bei gleichzeitiger Bestimmung von Laktat (Milchsäure) im Blut kann so sehr genau der Trainingszustand eines Sportlers bestimmt, aber auch eine genauere Differenzierung von Luftnot zum Beispiel bei kombinierter Herz-Lungen-Erkrankung erfolgen.