La persona dovrà recarsi in ospedale o nel centro del sonno, portando con sé indumenti e oggetti che normalmente usa in casa propria per dormire. La stanza in cui viene eseguita la polisonnografia è simile a una stanza d'albergo, buia e silenziosa, e non verrà condivisa con altre persone. Prima di coricarsi, un tecnico applicherà dei sensori sul cranio, sulle tempie, sul torace e sulle gambe. I sensori sono connessi a un computer con dei fili che permettono comunque di muoversi nel letto. Una piccola clip è applicata sul dito o sull'orecchio per rilevare il livello di ossigeno nel sangue. La stanza è munita di una telecamera, che consente al personale medico di osservare cosa avviene quando le luci sono spente, e di un sistema audio per la comunicazione con il personale medico. La registrazione comincia quando la persona si addormenta e può durare tutta la notte, o anche qualche ora, nel caso fatichi a prendere sonno. Al risveglio, la registrazione viene interrotta, i sensori vengono scollegati e la persona può tornare subito a casa.