Variabilitet innebär snabba variationer kring den basala hjärtfrekvensen, och mäts med amplituden i variationernas bandbredd.

Variabiliteten regleras delvis av det autonoma nervsystemet och ger information om förmågan hos det centrala nervsystemet att reglera det kardiovaskulära systemet. Det parasympatiska systemet har en snabbt insättande retarderande effekt, medan det sympatiska har en höjande mer långsamt insättande effekt. De 2 systemen arbetar med olika tidskonstanter vilket ger upphov till en variabilitet så länge båda systemen är intakta.

Normal variabilitet ska ligga mellan 5 och 25 slag/minut. Man kan vid datoriserad tolkning skilja mellan korttids- och långtidsvariabilitet. Korttidsvariabilitet är variationen i slag-till-slag-intervallet mellan 2 hjärtslag, medan långtidsvariabiliteten är förändringar i basalfrekvensen som ses under längre tid (några gånger per minut). Korttidsvariabiliteten är svår att bedöma visuellt, förutom då den är upphävd – ett mönster som är viktigt att känna igen.

Fosterrörelser

När fostret sover lugnt rör det sig mycket sparsamt. Nervsystemet har nedsatt känslighet för stimuli, och det finns ett mindre behov av att finjustera cirkulationen, vilket leder till att variabiliteten minskar. Det kan vara svårt att väcka ett foster som sover djupt. När fostret övergår i aktiv sömn tillkommer fosterandning och ökad rörelseaktivitet. I denna sömnfas föreligger snabba förändringar i det autonoma nervsystemet, vilket ses som ett CTG-mönster med accelerationer och ökande variabilitet.
 
Ett vaket foster visar maximal reaktion på givet stimuli med allmän aktivering via sympatikus. En fosterspark utlöser en snabb acceleration och vi ser ett mönster med ökad reaktivitet. Andra fosteraktiviteter, som då fostret gnider ögonen, kissar eller hickar leder till minskad hjärtfrekvens. Ett foster som kan skifta mellan olika aktivitetsgrader, visar på att det centrala nervsystemet är intakt och fungerar väl. CTG-exemplet nedan illustrerar normala förändringar i fostrets aktivitet.

4 3 5Djup sömn                        Aktiv sömn                             Vaket foster