Flera olika mikrofoner har designats genom åren för att utföra mycket olika uppgifter. Vissa – som kondensatormikrofoner – plockar upp mycket ljud från flera håll, medan andra plockar upp ett fokuserat ljud endast från en riktning. Av denna senare grupp är kardioidmikrofonen kanske den mest populära, eftersom den nästan uteslutande plockar upp det önskade ljudet medan omgivande brus knappast märks. Den har fått sitt namn på grund av dess känslighetsmönster, som är ungefär format som ett hjärta när det dras ut på en axel. Det betyder att det mesta av ljudet den plockar upp kommer från framsidan av mikrofonen, medan minimalt brus plockas upp från baksidan och endast marginellt brus plockas upp från sidorna.
Denna typ av känslighetsmönster gör kardioidmikrofonen användbar i många situationer, inklusive de där flera mikrofoner används samtidigt, liveframträdanden och vissa inspelningsändamål. Det kan vara en kondensatormikrofon, som använder ett kondensatorsystem för att fånga upp ljud, eller en dynamisk mikrofon, som använder en spole ansluten till ett membran. När membranet vibrerar flyttar det spolen, vilket sedan skapar elektromagnetisk induktion.
Som en enkelriktad mikrofon – det vill säga en som bara tar upp ljud från en riktning – är den här mikrofonen designad för att ta upp ett ljud bra, med andra omgivande ljud som tonar in i bakgrunden. Om den här mikrofonen fortfarande inte gör tillräckligt för att eliminera omgivande brus för en användares syften, eliminerar superkardioidmikrofonen ännu mer brus från direkt bakom mikrofonen. Den superkardioida mikrofonen förväxlas ofta med den hyperkardioida mikrofonen, som faktiskt inte eliminerar lika mycket brus bakom mikrofonen, utan eliminerar mer åt sidorna. Av de tre typerna anses hyperkardioiden vara den mest riktade.
För musikaliska ändamål är kardioidmikrofonen särskilt användbar för liveljud, till exempel konserter. Den kan också användas som en sångmikrofon för presentationer, offentliga tal och andra situationer som kräver en sångmikrofon. Stilen är också ett bra val för att spela in koncentrerade ljud, som sång och vissa typer av trummor.
Andra situationer där en kardioidmikrofon kan användas inkluderar hushållsapplikationer, såsom i en telefon. Mikrofonen i luren fångar i första hand upp talarens röst samtidigt som andra omgivningsljud elimineras, såsom bakgrundskonversationer eller tv-prat.