La polisonnografia è una tecnica neurofisiologica che consente di monitorare in continuo una serie di parametri vitali e di registrarli su carta o su un supporto informatico. Sul corpo del paziente vengono posizionati degli elettrodi che rilevano le informazioni di un determinato parametro e lo trasmettono in impulso elettrico, questo viene visualizzato sul monitor previa conversione in linguaggio grafico.Una polisonnografia base comprende l'elettroencefalogramma (EEG), l'elettroculografia (EOG) e l'elettromiografia (EMG) del muscolo miloioideo, parametri che consentono di effettuare una stadiazione del sonno.L'EOG è un metodo di registrazione del voltaggio derivante dalla diversa posizione dei globi oculari; gli elettrodi vengono posizionati vicino agli occhi in modo da rilevare i movimenti del globo oculare. Un movimento rapido degli occhi durante il sonno rappresenta una caratteristica del sonno REM.Nel caso della RLS il monitoraggio polisonnografico prevede anche l'elettromiografia dei muscoli tibiali anteriori per l'analisi dei PLM [183].