Les bracelets déduisent les phases de sommeil de deux signaux seulement : les mouvements du poignet et la fréquence cardiaque, éventuellement complétés par la température de la peau. Ils n'observent ni l'activité cérébrale ni la respiration fine, alors que ce sont ces éléments qui définissent réellement les stades du sommeil.
La durée totale de sommeil, l'heure d'endormissement et l'heure de réveil sont estimées avec une bonne précision. La régularité des horaires, que ces appareils mettent bien en évidence, est précisément le facteur sur lequel il est le plus utile d'agir.
La répartition entre sommeil léger, profond et paradoxal, affichée avec une précision à la minute, repose sur des algorithmes propriétaires dont les résultats divergent fortement d'une marque à l'autre pour une même nuit. Les comparaisons avec la polysomnographie, examen de référence, montrent des écarts importants sur ces stades. Les scores de sommeil sur 100 relèvent davantage de la mise en scène que de la mesure.
La surveillance excessive de son propre sommeil peut elle-même le dégrader, en installant une inquiétude autour du coucher. Le phénomène est suffisamment documenté pour avoir reçu un nom. Si le sommeil pose un problème réel, un médecin reste l'interlocuteur, un score affiché sur un écran ne l'étant pas.