Η διάγνωση της ναρκοληψίας γίνεται μετά τη μελέτη ενός λεπτομερούς ιατρικού ιστορικού και ενός ιστορικού του ύπνου, τη φυσική εξέταση και τη μελέτη του ύπνου (η οποία εκτελείται σε κέντρα για διαταραχές ύπνου).
Δύο δοκιμές που θεωρούνται απαραίτητες για την επιβεβαίωση της διάγνωσης της ναρκοληψίας είναι η πλήρης πολυπαραμετρική μελέτη ύπνου (PSG) και η πολλαπλή δοκιμασία λανθάνοντος χρόνου επέλευσης ύπνου (MSLT). Το PSG είναι μια ολονύκτια δοκιμασία που λαμβάνει συνεχείς πολλαπλές μετρήσεις, ενώ ο ασθενής κοιμάται, με σκοπό να καταγράψει πρωτοπαθείς διαταραχές του ύπνου. Ένα PSG μπορεί να βοηθήσει να αποκαλύψει ανωμαλίες στον ύπνο REM που παρατηρούνται συνήθως σε ναρκοληπτικούς ασθενείς και μπορεί να αποκλείσει την πιθανότητα ότι τα συμπτώματα ενός ατόμου προκύπτουν από κάποια άλλη πάθηση. Οι περισσότεροι ναρκοληπτικοί ασθενείς παρουσιάζουν διαταραχές στο φυσιολογικό ύπνο με συχνές αφυπνίσεις.
Η MSLT εκτελείται κατά τη διάρκεια της ημέρας για να μετρήσει την τάση ενός ατόμου να αποκοιμηθεί και να καθορίσει αν μεμονωμένα στοιχεία του ύπνου REM εισβάλλουν σε ακατάλληλες στιγμές κατά την εγρήγορση. Στο πλαίσιο της δοκιμής, ένα άτομο καλείται να λάβει πέντε μικρούς ύπνους, συνήθως 2 ωρών ο καθένας. Οι ναρκοληπτικοί ασθενείς γενικά κοιμούνται σε κάθε ευκαιρία. Μπορούν επίσης να αποκοιμηθούν μπαίνοντας πολύ γρήγορα σε ύπνο REM, γνωστό ως περίοδο έναρξης-ύπνου REM (SOREMPs). Επομένως, όποτε είναι δυνατόν, τα φάρμακα που μειώνουν την ποσότητα του ύπνου REM, όπως οι παράγοντες προαγωγής/ευόδωσης της αφύπνισης και τα αντικαταθλιπτικά, θα πρέπει να διακόπτονται για τουλάχιστον 2 εβδομάδες πριν από τη δοκιμασία.