Diagnose er relativt enkelt når alle symptomene av narkolepsi er til stede. Dersom søvnbruddene er isolerte og katapleksi er mild eller fraværende, kan diagnostisering være mer vanskelig. Da kreves søvnutredning på et klinisk nevrofysiologisk laboratorium (KNF-lab) med polysomnografi (PSG), «Multiple sleep latency test» (MSLT) og en blodprøve for bestemmelse av HLA vevstype. I tillegg kan det tas prøve av CSF hypokretin-1. Polysomnogrammet innebærer kontinuerlig observasjon av hjerneaktivitet og en rekke med nerve- og muskelfunksjoner under nattesøvnen. Folk med narkolepsi faller i søvn umiddelbart under testen, går inn i REM-søvn tidlig, og kan våkne ofte i løpet av natten. Polysomnogrammet kan også påvise andre søvnforstyrrelser som kan gi søvnighet på dagtid.