Para saber o que pode estar provocando a insônia o médico faz um exame clínico bem detalhado, em busca de sinais de stress físico e mental, ansiedade e depressão. O médico também verifica os hábitos do paciente e procura saber se está tomando algum tipo de remédio estimulante.

Se esse exame clínico não for suficiente para chegar a um diagnóstico correto, pode ser requisitado pelo médico um polissonografia, um exame realizado em laboratório especial que registra variáveis como atividade cerebral, tensão muscular, padrão respiratório, movimentos oculares, batimentos cardiácos, pressão arterial e nível de oxigênio no sangue durante o sono. Com o resultado na mão de todos esses exames, o médico é capaz de avaliar a causa da insônia.

Exames como a Polissonografia são necessários para confirmar diagnósticos complicados como nos casos de apnéia do sono e de mioclonia noturna. Para realização desse exame, o paciente tem que passar toda a noite no laboratório.