يتم إرسال البيانات التي تم تسجيلها من مختبر النوم إلى الطبيب المختص، ومن ثم تحليلها وتشخيص أسباب أمراض اضطرابات النوم المختلفة كالتالي:[2]
خلل في الموجات الكهربائية للمخ أو حركة العينين: يمكن من خلال ذلك الخلل تشخيص بعض اضطرابات النوم مثل: مرض قهر النوم أو التغفيق(بالإنجليزيّة: Narcolepsy)، والاضطرابات التي تحد خلال مرحلة حركة العين السريعة(بالإنجليزيّة: Rapid Eye Movement Disorders).
حركة الرجل المستمرة أثناء النوم: تعني وجود أحد اضطرابات حركة الأطراف الدورية(بالإنجليزيّة: Periodic Limb Movement Disorders).
وجود خلل في معدلات التنفس ونبض القلب: قد تشير إلى اضطراب توقف النفس أثناء النوم.