La polisonnografia è l'esame diagnostico di riferimento (gold standard) per i disturbi respiratori del sonno e le parasonnie. Viene eseguita durante una notte intera in laboratorio del sonno o, in versione semplificata, al domicilio del paziente con un monitor portatile. La polisonnografia completa (di I livello) registra simultaneamente: EEG (attività cerebrale, stadi del sonno), EOG (movimenti oculari rapidi, REM), EMG del mento e degli arti inferiori (tono muscolare, movimenti periodici delle gambe), flusso aereo nasale e orale (termistore, cannula nasale a pressione), sforzo respiratorio toracico e addominale (fasce pletismografiche), saturazione di ossigeno (pulsossimetro), frequenza cardiaca (ECG), posizione corporea e russamento (microfono). I dati vengono analizzati dal medico specialista del sonno che calcola l'indice di apnea-ipopnea (AHI) e classifica la gravità dell'OSAS (lieve 5-15, moderata 15-30, grave > 30 eventi/ora). L'esame è indicato anche per narcolessia, insonnia complessa, parasonnie e movimenti periodici delle gambe.