La prueba principal para diagnosticar las Alteraciones del Sueño es el llamado estudio de sueño, la POLISOMNOGRAFIA CONVENCIONAL (PSG), para ello se necesita pasar una noche en la Unidad de Sueño del hospital.

Aunque el sueño no suele ser del mismo tipo y calidad que en casa, suele ser adecuado para el diagnóstico de un grupo de Alteraciones del Sueño y se considera la prueba de referencia.

En el insomnio de induccion (dificultad para conciliar el sueño) no suele aportar información relevante, por lo que rara vez se utiliza la PSG en este tipo de alteración.

Esta prueba consiste en la colocación de múltiples sensores, para el registro de la actividad cerebral (como se duerme), de la respiración por medio de sensores de flujo, bandas en tórax y abdomen y de los niveles de oxígeno en la sangre (presencia de apneas), del ritmo cardiaco, y de la actividad de diversos grupos musculares. Se suelen registrar entre 16 y 64 canales de información continua y a lo largo de toda la noche.

Para la adecuada colocación de los sensores es necesaria la preparación del paciente para el estudio, limpiando la piel y colocando electrodos (sensores) en la cabeza, cara y en otras partes del cuerpo, además de los sensores cardio-respiratorios mencionados.

En determinadas enfermedades es útil el registro simultáneo de video con cámara infrarroja, a lo largo de toda la noche.

Además de los estudios convencionales, existe una polisomnografia ampliada con registro de 64 canales que permite hacer un adecuado diagnóstico de otros trastornos del sueño como las parasomnias.