בסיס ההנחה בבדיקת פוליגרף היא שכאשר אדם משקר בעניין בו הוא נשאל במהלך הבדיקה, מערכת העצבים הסימפתטית פועלת בצורה שאין לאדם שליטה רצונית עליו.
הגוף במקרה זה אינו יכול להתמודד עם האיומים והמערכת גורמת לשינויים בלחץ הדם, בדופק, בהזעה, במערכת הנשימה ועוד.
כל השינויים הנ"ל נרשמים ולאחר מכן ניתנים למדידה ומשמשים את בודק הפוליגרף לקביעת ממצא באם הנבדק דובר אמת או שקר.
בדיקת פוליגרף, מטבע הדברים הנבדק נשאל שאלות רלוונטיות הקשורות לאירוע שעלולות לגרום ללחץ מוגבר בלא קשר באם הוא ענה אמת או שקר. לשיטת הבדיקה, ובכדי למנוע מצב בו הנבדק נלחץ מעצם השאלות הספציפיות לחקירה או לנושא
הנבדק ,מכין הבודק שאלות נוספות הנקראות שאלות בקרה . שאלות אלו תפקידן לגרום לנבדק אי נוחות ואף סביר כי הוא ישקר בהן. בדיקת עוצמת שאלות הבקרה ביחס לשאלות הרלוונטיות תקבע באם הנבדק שיקר או שהוא דובר אמת.
בבדיקת קורבן לפשע אמור הבדוק להזים או לאושש את תלונתו של הקורבן וככלל, בדיקה מסוג זה היא בדיקה טעונה, רגישה, ומורכבת.
לא קל הדבר לבדוק קורבן לביצוע אלימות מינית ולהחזירו בשאלות שייבנו יחד עמו במהלך הבדיקה ולהחזירו לרגעים הקשים שעבר במהלך האירוע ובו בוצע בו העבירה. ניסוח שאלות בדיקה לקורבן חייבות להיות ממוקדות באופן ספציפי ושאלות שאינן משתמעות לשתי פנים , אין להשאיר ספק בתשובותיו של הנבדק ,התשובות תתבססנה על המעשה שנעשה בו
ולא על הכוונה , המחשבות, או התחושה בקשר למעשה הנבדק.
יש לקחת בחשבון כי גם דובר האמת עובר חוויה מאד קשה מעצם הבדיקה, החשד שהועלה נגדו שמא אינו דובר אמת בגין המעשים שנעשו בו . דובר האמת חוזר אל זירת הפשע ועובר חוויה חוזרת קשה ביותר . יש לערוך את הבדיקה ברגישות ובנחישות בכדי ולהגיע לתוצאות חד משמעותיות לאחר ניתוח התרשימים.