Pillow verwendet einen Algorithmus, der auf Körperbeweglichkeit und Schalleingabe während des Schlafes basiert, die von den Sensoren des Geräts erfasst werden. Die Sequenz der Rohdaten wird dann durch ein Wahrscheinlichkeitsmodell verarbeitet, um die Schlafphase zu einem bestimmten Zeitpunkt zu schätzen.