Полисомнография проводится, как правило, в условиях клиники и предполагает ночную запись , помимо всех тех же параметров, что и во время кардиореспираторного мониторирования, еще и регистрацию стадий и фаз сна (для этого записываются электроэнцефалограмма, движения глаз и тонус мышц лица).

Однако для диагностики нарушений дыхания во сне  полисомнография добавляет не так много информации по сравнению с кардиореспираторным мониторированием. В основном, полисомнография применяется для диагностики других проблем, связанным со сном.