Evidencia-se através de um quadro de sonolência diurna excessiva com uma tendência fora de controle de se cair no sono, muitas vezes em momentos inapropriados. O estresse é um grande fator desencadeante do quadro e a sonolência não costuma ser aliviada com uma boa quantidade de sono à noite. Também pode ocorrer perda abrupta da força muscular (cataplexia, que leva a quadro semelhante a desmaios, embora a pessoa se mantenha consciente), acordar-se e não conseguir se mexer na cama (paralisa do sono) e alucinações auditivas ou visuais antes de se iniciar o sono ou nos primeiros instantes após se acordar (o sonho continua quando se acorda).

A perda da força muscular pode ser específica a um grupo muscular ou generalizada (neste caso, a pessoa chega a cair no chão). Este quadro pode aparecer repentinamente ou pode-se desenvolver gradualmente. Às vezes a sonolência excessiva pode ser o único sintoma.

O diagnóstico é feito por uma avaliação noturna do sono (polissonografia) complementada com o teste das latências múltiplas do sono no decorrer do dia seguinte ao exame. As pessoas que sofrem de narcolepsia precisam ter cuidado com atividades consideradas perigosas, como dirigir, operar máquinas e cozinhar, pela possibilidade de dormirem à revelia de sua vontade e se acidentarem.

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