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: 

• Eletroencefalograma (mínimo de 01 canal, sendo recomendado 04 canais) 
• Eletrooculograma (mínimo de 1 canal, sendo recomendado 02 canais) 
• Eletromiograma 01 canal (submentoniano)• Duração mínima de 06 horas com as luzes apagadas

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: 

• Fluxo aéreo nasobucal (termistor ou cânula de pressão) 
• Esforço respiratório (cintas respiratórias, balão esofágico) 
• Oximetria e/ou capnograma 
• Eletrocardiograma 
• Sensor de roncos 
• Sensor de posição corporal 
• Eletromiograma de pernas, na avaliação de outros distúrbios o registro de outras variáveis será necessário. 

Parâmetros adicionais necessários para avaliação de outros distúrbios específicos: 

• Bruxismo - eletromiograma de masseteres 
• Refluxo gastroesofágico – Phmetria 
• Disfunções eréteis – cintas penianas e medição de rigidez 
• Distúrbios comportamentais do sono – vídeo-EEG

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: 

• Tomar café, coca-cola ou qualquer bebida alcoólica, também evitando líquidos em excesso 
• Paciente do sexo feminino devem evitar maquiagens, cremes faciais e corporais 
• Pacientes do sexo masculino deverão se barbear para melhor aderência dos eletrodos, vir com o cabelo limpo, sem gel, laca ou creme

É necessário trazer no dia do exame: 

• Pijama 
• Chinelo 
• Toalha de rosto 
• Material de higiene pessoal 
• O laboratório possui roupa de cama, travesseiro e cobertor (uso individual) que opcionalmente pode ser trazidos de casa

No laboratório não é permitido: 

• Televisão 
• Fumar 
• Acompanhantes apenas para crianças ou idosos ou portadores de deficiência 

Facilidades: 

O exame também poderá ser realizado em domicílio.