수면다원검사는 수면의 질을 평가할 뿐 아니라, 수면 중 여러 가지 중요한 신체 기능을 검사한다. 수면 장애 조기 진단이 가능하고 질병의 정도를 객관적으로 확인할 수 있다. 특히 수면무호흡증은 자세한 병력 청취와 신체검사로는 무호흡 여부와 정도를 측정할 수 없어 정확하게 진단하기 위해선 기본적으로 수면다원검사를 진행한다. 수면무호흡증을 확진하고 정도를 평가하는 것은 물론, 중추성‧폐쇄성‧혼합성 수면무호흡증의 구별도 가능하다. 또 심혈관계에 미치는 영향이나 주간 졸림을 유발하는 정도 등 질병이 미치는 영향까지 평가하는 등 수면 중 발생하는 문제에 대해 포괄적으로 접근한다.

실제로 수면검사실에서 하룻밤 자면서 검사를 진행한다. 수면검사를 위해 잠들기 전 뇌파, 안구 운동, 하악 근전도, 하지 근전도, 심전도, 코골이, 혈압, 호흡, 호흡운동, 혈중 산소 포화 농도 등을 기록하기 위한 각종 센서를 해당 신체 부위에 부착한다. 수면기사는 침실 밖 조정실에서 약 8시간 동안 수면의 생리 변화를 종합적으로 기록하며 CCTV를 통해 수면 중 행동상의 이상 유무를 관찰한다. 이를 토대로 수면 효율, 수면 구조, 동반된 수면 장애의 특성과 심한 정도를 평가해 수면 장애를 진단한다.

지난 2018년 7월부터 수면다원검사 시 건강보험을 적용하고 있다. 수면무호흡증의 정확한 진단을 위해서는 수면다원검사가 필수적이나 그간 비급여로 운영되어 환자의 경제적 부담이 컸다. 이에 수면무호흡증, 기면증 등 수면 관련 질환이 의심되어 검사를 시행하는 경우 건강보험을 적용하고 있다. 단, 독립된 1인용 검사실 및 전담 인력이 배치되어 모니터링하는 표준형 수면다원검사에 한해 건강보험 혜택을 볼 수 있다. 본인부담률은 20%로 적용하되 단순 코골이 등 의학적 필요성이 낮은 경우에는 제외된다.