Polysomnografie van de nachtelijke slaap laat een normale tot verlengde slaapduur zien, een korte slaaplatentie en een normale tot toegenomen slaapcontinuïteit. De verdeling van de remslaap over de nacht is ook normaal. De slaapefficiëntie is doorgaans hoger dan 90%. De multipele slaaplatentietest (MSLT) legt de slaapdruk vast. Dit wordt gewoonlijk aangegeven als een gemiddelde inslaaplatentietijd van minder dan 8 minuten. Bij de hypersomnolentiestoornis is de gemiddelde inslaaplatentietijd meer dan 10 minuten en vaak 8 minuten of minder. Remslaapperioden tijdens de inslaapfase (SOREMP’s — het optreden van remslaap binnen 15 minuten na het inslapen) kunnen aanwezig zijn, maar komen minder vaak voor. Helaas heeft de MSLT een lage test-hertestbetrouwbaarheid en maakt deze geen goed onderscheid tussen de hypersomnolentiestoornis en narcolepsie type 2.
Om de hoeveelheid en timing van de slaap te documenteren, kan het gedurende twee weken bijhouden van een slaapdagboek behulpzaam zijn. Middels actigrafie kunnen nauwkeurigere gegevens over iemands gebruikelijke slaappatroon verkregen worden. In een onderzoek waarin proefpersonen werden aangemoedigd om in een periode van 32 uur naar believen te slapen, sliepen mensen met een hypersomnolentiestoornis meer dan vier uur meer dan controlepersonen.