A polissonografia é o principal exame relacionado ao sono. Trata-se de uma avaliação de diversos parâmetros fisiológicos durante o sono. É realizado em clínicas de sono especializadas, em instalações denominadas laboratórios do sono. O paciente passa uma noite no laboratório, acompanhado por técnico especializado em polissonografia, que acompanha o registro de todo o período do exame, e realiza intervenções quando necessário para que a qualidade do exame seja a melhor possível.

         É realizado registro de ondas eletroencéfalográficas, ondas de atividade muscular de músculos das pernas, olhos e queixo; registro também de parâmetros respiratórios como fulxo respiratório e saturação de oxigênio do sangue e traçado eletrocardiográfico. 

          Para a realização de exame tão completo, são necessários diversos fios e sensores que são afixados ao paciente com micropore e uma pasta condutora de sinais. Após a montagem dos sensores o paciente sente desconforto e tem a sensação da impossibilidade de dormir, entretanto após alguns minutos é fácil adapta-se à montagem, que apesar de extensa não impede a movimentação no leito ou o uso do banheiro. É rara a situação de um paciente que não consegue dormir devido à montagem do exame. Em alguns casos são usadas medicações indutoras do sono, a critério do médico assistente.