Сънят има пряко отношение към биологичните ритми на човека. Какво представляват те ? Във физическия свят протичат периодични процеси, обусловени от движението на Земята и Луната спрямо Слънцето, както и от някои други фактори. В продължение на милиарди години живите същества е трябвало да се приспособяват към денонощните, многодневните и годишните колебания на осветеността, температурата и други параметри на околната среда. Именно предсказуемостта на тези фактори е дала възможност на живите организми да програмират особеностите на своето поведение и да предотвратяват последиците от вредните промени. По този начин те са оцелели. Човешкият организъм обхваща широк диапазон от циклични процеси: от такива, които траят части от секундата, до мегаритми с периодичност десет и повече години. Като пример за колебателни процеси в организма могат да се посочат ритмите на дишането, на сърцето и много други. С помощта на биоритмите организмът измерва времето. Този механизъм е наречен биологичен часовник и е тясно свързан със съня и бодърстването. На човек му се доспива, когато биологичният часовник му подсказва, че е време за сън. Ако този часовник излезе от строя, се появява безсъние. Датчици за време са светлината и тъмнината. При естествено редуване на деня и нощта (светлината и тъмнината) вътрешната организация на човека се подчинява на 24-часов ритъм. В резултат на това фазата на активност се сменя с фаза на релаксация в определени часове на деня и нощта. Например нощем намаляват скоростта на психомоторните реакции, вниманието, умствената и физическата работоспособност. Това се съпровожда със забавена електрическа активност на сърцето, по-ниски стойности на артериалното налягане, намалена концентрация на глюкозата, общите липиди, белтъчните фракции в кръвта и др. В нощните часове хормоните на щитовидната жлеза, кортикостероидите, катехоламините, инсулинът достигат минималните си нива, вътрешната температура е понижена. Към ранните предутринни часове постепенно се натрупват вещества за синтеза на главния хормон от кората на надбъбречните жлези – кортизола, повишава се съдържанието на глюкоза в кръвта. Така организмът се подготвя за настъпването на деня. Ето защо здравият сън е много важен. При безсъние всички биоритми се объркват и организмът не е готов за живота през деня, а нощем проявява активност, вместо да се възстановява. Но всеки човек си има индивидуални особености на денонощния (т. нар. циркаден) режим. Вариантите на свободно протичащия ритъм се колебаят в рамките от 20 до 28 часа при различните хора. Средният индивидуален циркаден ритъм е от 24,6 до 24,8 и дори до 25 часа. Тези особености на биологичния часовник оказват непосредствено влияние върху съня и бодърстването на конкретния човек и понякога могат да доведцт до безсъние. Установено е, че денонощните ритми се управляват от една дълбока структура на главния мозък, разположена в предната част на хипоталамуса. Цикълът сън-бодърстване е основен денонощен ритъм, с който съвпадат и други циркадни ритми (например колебанията на вътрешната телесна температура). Но как човешкият организъм разбира, че е настъпил денят или нощта? Как се „навива“ биологичният часовник? Отчитането на времето започва от мига, в който сутрин човек отваря очи и светлината попада върху ретината. Дразнейки зрителния нерв, светлината предизвиква нервни импулси, които се предават от ретината на окото до ядрото на хипоталамуса. Активният живот се събужда, вътрешните ритми на организма се синхронизират с цикъла ден-нощ (светлина-тъмнина), биолorичният часовник е „навит“ и започва отчитане на времето в денонощието. Когато сутрин отворим очи, нашият вътрешен часовник започва да Отброява времето от първия лъч светлина, като включва цикъла на бодърстването. Ето защо е препоръчително да се става винаги по едно и също време. При нарушен режим на сън и бодърстване се появява безсъние, тъй като циркадният ритъм на организма излиза от синхрон с ритъма на околната среда. Това е един от механизмите на нарушен сън, свързан с десинхронизация и объркване в работата на биологичния часовник. Десинхронизация на денонощните ритми може да настъпи например при преминаване на човек в друг часови пояс. В новите условия цикълът сън-бодърстване трябва да се промени според външния сигнал светлина-тъмнина, докато всички вътрешни (хормонални, температурни и др.) цикли все още следват предишните си ритми. Това води до безсъние. Впрочем именно защото вътрешните биоритми са равни на около 25 часа, а не точно на 24, е по-трудно те да се съкратят и да работят с избързване във фазите. Организмът е по-склонен да удължава времето, т. е. да изостава във фазите. Затова е по-лесно да се пътува от изток на запад. При такава посока на движение денят се удължава, което е по-близо до денонощния ритъм от 25 часа. Придвижването от запад на изток се понася по-трудно, тъй като денят се скъсява. Известни са последиците при влизането в сила на лятното часово време. Всяка година това обърква и десинхронизира денонощния биоритъм на работещите (тъй като останалите могат да спят толкова, колкото им е необходимо), като го съкращава с един час и води до продължителна и трудна адаптация.