Vor Einthovens Zeit war bekannt, dass das Schlagen des Herzens elektrische Ströme erzeugte, aber die damaligen Instrumente konnten dieses Phänomen nicht genau messen, ohne Elektroden direkt auf das Herz zu legen. Ab 1901 fertigte Einthoven eine Reihe von Prototypen eines Stringgalvanometers. Dieses Gerät verwendete ein sehr dünnes Filament aus leitfähigem Draht, das zwischen sehr starken Elektromagneten hindurchging. Wenn ein Strom durch das Filament fließt, würde das durch den Strom erzeugte Magnetfeld dazu führen, dass sich die Saite bewegt. Ein Licht, das auf die Saite scheint, wirft einen Schatten auf eine sich bewegende Rolle Fotopapier und bildet so eine kontinuierliche Kurve, die die Bewegung der Saite zeigt. Die ursprüngliche Maschine benötigte eine Wasserkühlung für die leistungsstarken Elektromagnete, benötigte fünf Personen für den Betrieb und wog rund 270 Kilogramm. Dieses Gerät erhöhte die Empfindlichkeit des Standardgalvanometers, so dass die elektrische Aktivität des Herzens trotz der Isolierung von Fleisch und Knochen gemessen werden konnte.
Obwohl spätere technologische Fortschritte bessere und tragbarere EKG-Geräte hervorbrachten, Ein Großteil der Terminologie zur Beschreibung eines EKGs stammt von Einthoven. Seine Zuordnung der Buchstaben P, Q, R, S und T zu den verschiedenen Auslenkungen werden noch verwendet. Der Begriff Einthovens Dreieck ist nach ihm benannt. Es bezieht sich auf das imaginäre umgekehrte gleichseitige Dreieck, das auf der Brust zentriert ist, und die Punkte sind die Standardleitungen an Armen und Beinen.
Nach seiner Entwicklung des String-Galvanometers beschrieb Einthoven die elektrokardiographischen Merkmale einer Reihe von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Später im Leben wandte Einthoven seine Aufmerksamkeit dem Studium der Akustik zu, insbesondere Herzgeräuschen, die er mit Dr. P. Battaerd erforschte.
1924 erhielt Einthoven den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für die Erfindung des ersten praktischen Systems der Elektrokardiographie für die medizinische Diagnose.