Als Elektromyogramm (EMG) werden die aufgezeichneten summierten Aktionspotenziale der Muskeln mittels Ableitung von der Hautoberfläche oder vom Muskel selbst bezeichnet. Das EMG ist fester Bestandteil jeder Polysomnographie. Für Schlafuntersuchungen ist das EMG im Kinnbereich Indikator des basalen Muskeltonus zur Klassifizierung des Stadiums REM und das EMG der Extremitätenmuskulatur im Bereich des M. tibialis anterior die wichtigste Messgröße zur Ermittlung unruhiger Beine und periodischer Extremitätenbewegungen. Die Lokalisation und Befestigung der Elektroden ist standardisiert. Weitere Ableitungen an der Muskulatur des Halte- und Stützapparats, der Atemhilfsmuskulatur oder des Bewegungsapparats werden für Schlafuntersuchungen verwendet. Es können Oberflächen-, Nadel- oder Drahtelektroden eingesetzt werden. Zur Auswertung werden die EMG-Signale elektronisch aufbereitet und mit Methoden der Zeitreihenanalyse analysiert. Die Auswertestandards befinden sich in der Weiterentwicklung.