Explicar fiabilidad y la validez de exámenes poligráficos no es una tarea simple, puesto que muchas circunstancias tienen que ser tomadas en consideración.

Solo podemos hablar de la fiabilidad y validez de una prueba poligráfica si todos etapas de una prueba poligráfica han sido rigurosamente seguidas. Es decir, un poligrafista debidamente capacitado, un instrumento funcionando y que la prueba sea administrada con formatos y preguntas adecuadas.
Bajo estas premisas diversos estudios han sido realizados con respecto a la fiabilidad de las mediciones del polígrafo. Fiabilidad aqui, es decir que la misma prueba revisada por varios poligrafistas ha dado el mismo resultado. En términos más prácticos, que después de haber analizado los gráficos de una prueba poligráfica, en 95% de los casos los examinadores poligráficos llegaban a la misma conclusión.

A pesar de ello el polígrafo ha recibido varias críticas, por ejemplo que no controla a los sujetos hiporeactivos, que no muestran reacciones diferenciales a las preguntas relevantes, ni de comparación. Estas personas pueden ser diagnosticadas erróneamente como sinceras, cuando pueden estar mintiendo, lo que se conoce como los errores falsos positivos, o falsos negativos.
Sin embargo con la existencia del polígrafo computarizado se ha podido minimizar aún más la fiabilidad, la computadora obtiene resultados con mayor consistencia y minuciosidad, lo cual resulta ser como un segundo examinador que observa las gráficas y las interpreta.

Diversas entidades han conducido estudios de fiabilidad de exámenes poligráficos. Aquí están algunos de los resultados.

La asociación americana de polígrafo tiene un compendio de los estudios de la investigación disponibles en la validez y la confiabilidad de la prueba del polígrafo.

Los 80 proyectos de investigación enumeraron, publicado desde el an o 80, implicaron 6.380 examinaciones polígráficas o gráficos de examinaciones. Los investigadores condujeron 12 estudios de la validez de los exámenes en el terreno, asistiendo a 2, 174 exámenes, proporcionando una exactitud media del 98%. Los investigadores condujeron 11 estudios que implicaban la confiabilidad de análisis independientes de 1.609 sistemas de gráficos de exámenes en el terreno confirmados por evidencia independiente, proporcionando una exactitud media del 92%.

Con respecto a la validez en juicios, en EEUU, esta depende básicamente de acuerdo previo entre prosecución y la defensa o por decisión del juez.

En Europa no hay muchos intentos calificados de introducir el polígrafo como metodo de evidencia en un juicio. Por lo tanto no se puede realmente decir que tiene o no tiene validez legal contrario a la opinión popular que pretende que los exámenes poligráficos son inválidos en tribunales.

Esto solo sera así hasta que una primera tentativa cualificada sea aceptada por la justicia.

Desafortunadamente, la carencia de examinadores formados en técnicas poligráficas en Europa y el mito sustenido de la invalidez, incluso por abogados de la defrensa, no ha permitido una discusión de fondo sobre este instrumento que es una herramienta vital para mejorar las decisiones judiciales y de esta forma aumentar la seguridad en la sociedad.