Полигра́ф (polygraph, от греч. πολύ — много и γράφω — писать, синоним: «детектор лжи») — техническое средство, используемое при проведении инструментальных психофизиологических исследований для синхронной регистрации параметров дыхания, сердечно-сосудистой активности, электрического сопротивления кожи, а также, при наличии необходимости и возможности, других физиологических параметров с последующим представлением результатов регистрации этих параметров в аналоговом или цифровом виде, предназначенном для оценки достоверности сообщённой информации.

Современный компьютерный полиграф представляет собой переносной персональный компьютер с сенсорным блоком и регистрирующими датчиками.

Сенсорный блок предназначен для: снятия сигналов с датчиков, регистрирующих параметры физиологических процессов, усиления и фильтрации сигналов от этих датчиков и преобразования их в цифровые коды и последующего ввода в компьютер (чаще всего ноутбук).
Для регистрации физиологических данных используются следующие датчики:
верхнего (грудного) и нижнего (диафрагмального или брюшного) дыхания;
сердечно-сосудистой активности: артериального давления и/или пульса, кровенаполнения сосудов;
электропроводности кожи (сопротивления кожи, кожно-гальванического рефлекса).
Одновременный контроль указанных физиологических процессов в ходе психофизиологического исследования является строго обязательным: согласно существующим международным стандартам, исключение из контроля хотя бы одного из этих процессов делает процедуру проверки на полиграфе невалидной.
Остальные датчики, включаемые в комплектность разных типов и моделей полиграфов, несут вспомогательную функцию. Так, датчики тремора (двигательной активности) и голоса могут использоваться для фиксации артефактов: движения обследуемого и внешних шумовых помех соответственно. Голосовой датчик (микрофон) также может использоваться для более точной фиксации моментов вопроса-ответа и для записи фонограммы допроса. Модуль психо диагностики, которым оснащены некоторые современные полиграфы, дают возможность получить психологический профиль обследуемого и рекомендации для специалиста для проведения пред тестовой беседы и полностью процедуры ПФО. 

Полиграф не измеряет ложь, полиграф фиксирует реакцию человека в момент целенаправленного воздействия специалистом на подсознания обследуемого определенным стимул. Стимулом может быть вопрос, картинка, предмет, фотография. Задача специалиста определить физиологическая реакция человека на целенаправленный стимул полиграфолога выше альтернативных реакций в тесте или нет. Для этого существует целая методология, которую называют инструментальная детекция лжи. 

Полиграф не наносит вреда здоровью человека, но есть противопоказания для прохождения полиграфа. Это заболеванием дыхательных путей, любые формы  ОРВИ и ОРЗ, гипертонический кризис, пред инфарктное состояние, инсульт и пост инсультная реабилитация,  беременность, алкогольное и наркотическое опьянения.

В 2003 году Национальная академия наук США опубликовала отчёт «Полиграф и выявление лжи». Академия наук обнаружила, что большинство исследований с применением полиграфа были «ненадёжны, ненаучны и предвзяты». После проведения экспериментов было установлено, что проверка на полиграфе большого количества людей в отношении различных событий (например, при приёме на работу) даёт результат ничем не лучше, чем случайное угадывание. В то же время, тестирование небольшого количества людей в отношении определённого произошедшего события (например, конкретного преступления) позволяет распознать ложь и правду «выше, чем случайное угадывание.»
В 2008 году стала обнародована эмпирическая система оценки с использованием однотемного скрининга, которая увеличивает валидность результатов в разы , чем "случайное угадывание" при приеме на работу и оценки работающего персонала.