Biologische klok
Mens en dier hebben een ingebouwde klok die bepaalt wanneer we slapen, wakker zijn en willen eten. Deze klok bevindt zich in de hypothalamus, een regelcentrum onder in de hersenen. Door verschuiven van de tijd, b.v. door een lange reis met een vliegtuig, merken we de werking van die klok en weten we dat deze zich in enkele dagen kan aanpassen aan de lokale omstandigheden. De tijd die dit duurt noemen we "jetlag". De hypothalamus regelt dit door afgifte van hormonen en sturing van de bloeddruk en de lichaamsthermostaat.

Slaap stadia
Tijdens de slaap dalen bloeddruk en lichaamstemperatuur en daalt de hartslagslag frequentie. Slaap is echter niet een constante toestand, dat is te zien en te meten.
Tijdens de slaap rolt een mens van de ene op de andere zijde en wisselen perioden van diepe slaap af met lichte slaap. Er zijn 4 verschillende slaap stadia. Daarnaast zijn er ook episodes met snelle oogbewegingen. Naar de Engelse omschrijving Rapid Eye Movement wordt dit de REM-slaap genoemd, in deze fase treden dromen op. De droomslaap is een onderdeel van normale slaap en treed 4 à 5 maal per nacht op. Over dromen is in de geschiedenis veel geschreven.

Droomslaap
Vroeger dacht men dat dromen voorspellingen of profetieën waren, b.v. in het verhaal van de 7 vette en de 7 magere jaren, uitgelegd door Josef aan het hof van de farao in Egypte rond 3000 jaar geleden. Tegenwoordig beschouwt men de droomslaap als een normaal fenomeen en wordt algemeen aangenomen dat dit type slaap belangrijk is voor het geestelijk uitrusten. Het lichaam en de hersenen rusten uit tijdens de diepe slaap (Non-REM stadia 3 en 4), die aan het begin van de nacht het meest optreed. De REM-slaap begint meestal 1 à 1½ uur na het begin van de slaap en neemt in de loop van de nacht in hoeveelheid toe.

Elke nacht maakt een slaper verschillende perioden door van REM-slaap en van diepe slaap, de zogenaamde Non-REM-slaap.