A polissonografia é uma técnica que faz o registro gráfico de múltiplas variáveis fisiológicas ao longo do tempo de sono, e este registro pode ser feito tanto no período noturno quanto diurno.

As variáveis a serem registradas pelo exame devem ser escolhidas conforme a suspeita clínica relacionada aos sintomas do paciente. Os exames polissonográficos geralmente são feitos em laboratórios especializados, já que os exames são acompanhados durante todo o tempo por um técnico treinado. Entretanto o ambiente no qual será realizado o exame, deve tentar se aproximar ao máximo de um ambiente adequado para o sono, ou seja, com cama confortável, que seja silencioso e com iluminação e temperatura controladas. Além disto, deve ser aconchegante, simulando um quarto de hotel e não dar ao paciente a impressão geralmente desagradável do ambiente hospitalar. O paciente deve chegar ao laboratório uma ou duas horas antes do início do exame para se acostumar com o ambiente e para ser preparado para o mesmo. É fundamental que o horário de início e de término do exame sejam próximos aos horários de dormir e de se levantar do paciente, já que o objetivo é registrar uma noite habitual de sono. Devido ao fato de dormir em ambiente estranho e com vários sensores ligados ao corpo alguns pacientes apresentam dificuldade para dormir quando se realiza o exame pela primeira vez. Isto pode tornar o exame não representativo do sono habitual do paciente, sendo este um fenômeno conhecido como efeito de primeira noite. Em alguns casos é necessária a realização de um segundo exame com o paciente mais acostumado com os procedimentos a serem feitos. 

O paciente geralmente responde um questionário pré-exame relatando seus sintomas e outros dados como o uso de medicamentos que possam interferir em seu sono e consequentemente nos resultados. Terminado o registro, também responde a um questionário pós-exame, relatando com foi o seu sono naquela noite e relacionando fatores que interferiram com ou seu sono. 

Os seguintes registros são necessários para o exame ser considerado válido como polissonografia: 

Estes são os parâmetros mínimos para se poder realizar o estagiamento do sono.

Os seguintes parâmetros adicionais são necessários para avaliação de distúrbios respiratórios do sono: 

Parâmetros adicionais necessários para avaliação de outros distúrbios específicos: 

Após o término do registro um especialista em polissonografia irá analisar visualmente todos os dados e marcar os eventos pertinentes para que estes sejam colocados em tabelas e/ou gráficos pelo software de análise, sendo que contagens automáticas são uma prática altamente desaconselhável, tornando o resultado da análise não confiável. Os eventos serão relacionados ao estado de sono em que ocorreram, à posição de dormir do paciente e sua contagem é feita para a obtenção de índices (eventos/ hora). A qualidade do software pode determinar uma melhor ou pior interpretação dos dados registrados. Porém os exames devem ser sempre verificados manualmente por pessoas treinadas em polissonografia. 

Para a conclusão do laudo são avaliadas a latência para o início do sono (tempo decorrido do apagar das luzes e o início das primeiras épocas de sono), a percentagem e distribuição de cada tipo de sono (chamado de arquitetura do sono), o índice de despertares, de despertares breves (ou microdespertares) e de eventos específicos e a eficiência do sono entre outros. Os achados do exame serão então interpretados pelo especialista em sono à luz dos dados clínicos do paciente. 

A polissonografia também é necessária para a calibração dos aparelhos de pressão positiva das vias aéreas (os chamados PAPs) utilizados no tratamento dos distúrbios respiratórios obstrutivos do sono. Nestes casos o exame é realizado para se identificar estes distúrbios ao mesmo tempo em que a pressão do aparelho é aumentada até que eles não mais ocorram. Para a avaliação de doenças que cursam com sonolência excessiva diurna, dentre as quais se destaca a narcolepsia, a polissonografia é realizada conjuntamente com um teste chamado de Teste das Latências Múltiplas do Sono (TLMS). Este nada mais é do que uma polissonografia feita intermitentemente durante o dia em intervalos de 02 em 02 horas por alguns minutos, segundo uma padronização estabelecida. 

O teste avalia a propensão ou facilidade com que o paciente dorme durante o dia e pode detectar padrões anormais da arquitetura do sono como início do sono em estágio REM. Sempre deve ser precedido de uma polissonografia convencional na noite anterior para que outros distúrbios do sono que possam causar sonolência diurna sejam excluídos. 

Atividades fisiológicas são fundamentais. 

Preparativos: No dia do exame, não poderá: 

É necessário trazer no dia do exame: 

No laboratório não é permitido: 

Facilidades: 

O exame também poderá ser realizado em domicílio.