在古代神話中，睡眠被說成是由神來主宰的，睡神是死神的妹妹。公元前8世紀的希臘哲學家Hesied也說：“睡眠是死亡的兄弟。”因為人在入睡後意識喪失，感覺減退，機體與外界聯係中斷，所謂“一枕落肩，萬念俱消”，確實是一件令人費解的境界。
現在，經過研究發現，睡眠隻是意識的相對喪失，沒有自主肌肉活動，並且是周期性需要的一種生理狀態，或受到刺激很容易完全恢複意識的一種生理狀態。
我們在睡覺時，身體的某些生理功能與覺醒時有著顯著不同，如中樞神經係統（特別是大腦皮質）的反應能力降低，腦電圖出現睡眠時特有的慢波，膝腱反射降低或消失，骨骼肌的緊張度降低。內髒器官也發生了變化，比如呼吸變得慢而均勻；心跳減慢，血壓降低；尿量減少，體溫也有所下降等。
1.睡眠發生的機製
以前學術界普遍認為：睡眠是一種被動過程，是由於沒有足夠的感覺刺激傳入，大腦皮質發生抑製而引起的。而現在則認為，睡眠不是腦活動簡單的被動的抑製，而是與睡眠有關的神經中樞部位、神經遞質和睡眠誘導物質協同作用主動完成的。
（1）起主導作用的神經中樞
大多數人都認為，生物的腦部存在有兩個係統，一個能促進睡眠，另一個則能促進覺醒。要使睡眠係統發動，力量相對較強的覺醒係統活動就必須被動性地減弱，然後讓力量相對較弱的睡眠係統發揮作用，使生物入睡。因此，就睡眠的發動來說，既有主動成分，也有被動成分。人們失眠有兩種原因：一種是覺醒係統活動過強，導致過分清醒；而另一種則是睡眠係統力量不足，難以發動睡眠。
一般來說，生物腦幹的中縫核、延髓的孤束核與前腦的基底部分可能與睡眠的發動有關，上行網狀激活係統及丘腦下部的後部可能與促進醒覺有關，而交叉上核則與“睡眠—覺醒”周期有關。也有人認為，交叉上核就是生物鍾的所在地，即生物鍾的起搏點存在於上交叉核。同時，鬆果體也是人體生物鍾的重要組成部分，被譽為大腦的“打更人”，通過它所分泌的褪黑素作用能幫助大腦管理“睡眠—覺醒”周期。
（2）起協同作用的神經遞質
有研究表麵，“睡眠—覺醒”係統的活動與大腦中樞神經遞質的動態變化息息相關。而在各種遞質中，又以腦內的5-羥色胺與去甲腎上腺素和“睡眠—覺醒”關係最為密切。目前的研究認為，腦中的5-羥色胺係統與睡眠的發生有關，尤其與NREM睡眠的發生與維持有關。而去甲腎上腺素對REM睡眠的調節與醒覺的維持起主要作用。
除5-羥色胺與去甲腎上腺素外，腦內的γ-氨基丁酸與乙酰膽堿和“睡眠—覺醒”調節也關。實驗表明，γ-氨基丁酸是中樞神經係統中的一種重要神經遞質，與“睡眠—覺醒”調節有一定的關聯。
（3）睡眠誘導物質
近年來隨著科技的發展，科學家陸續發現了一些與誘發睡眠可能有關的物質。比如20世紀60～70年代，一些學者等用電刺激家兔的丘腦引起睡眠，然後從這些熟睡的家兔大腦靜脈血液中分離出一種肽類物質，再將這種肽類物質注入其他家兔腦室，可使其腦電波出現典型的睡眠波型，全身活動也減少，類似δ睡眠。化學分析發現，這種肽類物質是含9個氨基酸分子的九肽（壬肽），其成分如下：色氨酸—丙氨酸—甘氨酸—甘氨酸—天冬氨酸—丙氨酸—絲氨酸—甘氨酸—穀氨酸。科學家們將這種物質命名為“δ睡眠誘導肽”（DSIP），同時還發現這種肽類很難透過血腦屏障。
2.睡眠的不同階段
科學家的這些研究使我們越來越了解睡眠的奧秘了。科學家將睡眠分成兩種形態：即非快速眼動睡眠（None Rapid Eye Movement Sleep，又稱慢波睡眠、NREM睡眠、正相睡眠）和快速眼動睡眠（Rapid Eye Movement Sleep，又稱快波睡眠、REM睡眠、異相睡眠），它們在我們的睡眠時是相互交替的。