Ретикулярна формація збирає інформацію від органів чуття про зміну дня і ночі і посилає її в гіпоталамус – Відділ головного мозку, відповідальний за формування 24-годинних циклів сну і неспання.
Дослідження показали, що поки ми спимо, розмір нейронів зменшується, а простір між ними збільшується та заповнюється мозковою рідиною. Це відбувається внаслідок виведення з клітин мозку токсичних білків.
Сновидіння відбуваються в основному у фазі швидкого сну, коли активність мозку висока і нагадує неспання. Оскільки фаза швидкого сну виявляється у багатьох видів тварин і у всіх ссавців, явний зв'язок сновидінь із фазою швидкого сну призвело до припущень, що тварини бачать сни.