La polysomnographie est réalisée dans des laboratoires du sommeil spécialement conçus au sein d'établissements de santé. Conformément aux normes publiées par l'Académie Américaine de Médecine du Sommeil (AASM) en 2007, les zones spécifiques pour le placement des électrodes et des capteurs nécessaires à la polysomnographie ont été déterminées. Selon l'évaluation clinique du médecin, le nombre d'électrodes et de capteurs peut être augmenté ou diminué selon les besoins. Le patient passe une nuit dans cet environnement de laboratoire dédié, et toutes les données physiologiques sont méticuleusement enregistrées. Ces chambres, conçues pour le confort du patient, sont calmes, suffisamment spacieuses et équipées de toilettes et de salles de bains privées. Un technicien surveille attentivement les données du patient depuis une salle d'observation tout au long de la nuit et est positionné pour intervenir immédiatement en cas de problème ou de besoin.