Najbardziej dokładne badanie diagnostyczne wykonywane w celu diagnostyki zaburzeń snu i nadmiernej senności w trakcie dnia. Wykonanie badania polisomnograficznego jest możliwe tylko w specjalnie do tego przygotowanych ośrodkach medycyny snu. Listę ośrodków wykonujących takie badania można zaleźć na stronach Polskiego Towarzystwa Badań nad Snem. Badania polisomnograficzne są bardzo kosztowne i wymagają dużego nakładu pracy, powinny być wykonywane tylko w wybranych przypadkach. Badanie polisomnograficzne polega na jednoczesnej rejestracji w czasie snu szeregu parametrów fizjologicznych. Najważniejsze z nich to: -czynność bioelektryczna mózgu (EEG),napięcie mięsni z mięśnia bródkowego lub mm. podbródkowych (EMG). Rejestracja tych parametrów umożliwia dokładne opisanie jakości snu. (opis szczegółowy)