Сон — специфічний стан центральної нервової системи, який супроводиться складними фізіологічними процесами. Під час сну втрачається активний зв'язок з навколишнім середовищем. Електрофізіологічними дослідженнями встановлено наявність двох фаз сну. У стані повільного сну, який настає відразу після засипання, сповільнюється частота дихання і скорочення серця, знижується тонус скелетних м'язів, знижується температура тіла, сповільнюється обмін речовин і енергії. Через 1-1,5 години повільний сон змінюється швидким — дихання і скорочення серця стають швидкими, активізується діяльність внутрішніх органів, спостерігаються окремі мимовільні скорочення деяких груп м'язів. Швидкий сон триває 10-15 хвилин. За 7-8 годин сну настає 4-5 змін циклів сну.
Згідно з уявленнями І.П. Павлова, сон за своєю фізіологічною суттю є гальмуванням, яке поширюється по корі і підкіркових утвореннях мозку. При цьому активний сон розвивається під впливом гальмівних умовних подразників, а пасивний — при обмеженні потоку аферентних імпульсів у кору великого мозку. У стовбурі головного мозку знаходяться центри, з якими пов'язані неспання і сон. Підтримання стану неспання зв'язане з активізуючими впливами, що йдуть в кору великого мозку із ретикулярної формації стовбура мозку. Перетинання мозку вище ретикулярної формації викликає у тварин безперервний сон.
Настання сну зв'язують із збудженням структур, які розташовані в області згір'я. Ці структури пригнічують активність ретикулярної формації. Зміна неспання і сну повторює добовий природний ритм — зміну дня і ночі, до якого пристосувалися живі організми. Ще одна причина сну —втома. Сон може настати умовно-рефлекторно, а також при гуморальній регуляції зміни сну і неспання — при дії біологічно активних речовин, вміст яких змінюється протягом доби.
На загальному фоні гальмування кіркових клітин залишаються ділянки, що перебувають у стані активності. Діяльність цих незагальмованих ділянок може викликати суб'єктивні переживання, які людина сприймає як сновидіння.Сновидіння це комбінація вражень, які виникають під час сну і зберігаються в мозку. І.М.Сєченов називав сновидіння небувалими комбінаціями колишніх вражень. Уві сні нормальні функціональні зв'язки між окремими групами клітин кори великого мозку порушуються (більшість з них перебуває в стані гальмування). Цим пояснюється незвичайний, часом фантастичний характер сновидінь.
