Do brzucha przykłada się dwie specjalne głowice, aby umożliwić rejestrację skurczów macicy oraz czynności serca dziecka. Na ekranie urządzenia pojawia się wykres, który jest na bieżąco drukowany i monitorowany przez położną.
Podstawowa czynność serca dziecka mieści się w zakresie 110-160 uderzeń na minutę. Jest to normokardia. Jeśli tętno dziecka jest wyższe niż 160 uderzeń na minutę mamy do czynienia z tachykardią, jeśli niższe niż 110 z bradykardią. Na tętno dziecka ma wpływ wiele czynników, m.in.: infekcje matki, przyjmowane leki, stres, zmiany w przepływie łożyskowym, palenie papierosów. KTG jest najprostszym, nieinwazyjnym badaniem pozwalającym na wczesne rozpoznanie niedotlenienia płodu.
Ponadto podczas zapisu KTG możemy oceniać zmienność liczby uderzeń serca na minutę. Gdy akcja serca wzrasta o od 5 do 25 uderzeń na minutę, mówimy o akceleracjach. W trakcie 10 minutowego zapisu powinny wystąpić przynajmniej dwie akceleracje, ponieważ świadczą one o dobrym stanie dziecka i jego prawidłowym utlenowaniu. Czasami zdarza się, że zapis KTG jest wątpliwy, np. z powodu snu płodu, wymaga wtedy przedłużenia i dalszej obserwacji lub ponownego wykonania zapisu.