Во сне повышается уровень анаболических действий и снижается катаболизм. Сон в норме происходит циклически, приблизительно каждые 24 часа, хотя внутренние часы человека традиционно идут с циклом в 24,5-25,5 часа. Этот цикл переопределяется каждые день, более принципиальным фактором, которых является уровень освещения. От естественного цикла освещённости зависит уровень концентрации гормона мелатонина. Повышение уровня мелатонина вызывает непреодолимое желание спать.
Кроме ночного сна в неких культурах существует физиологически обусловленный кратковременный дневной сон - сиеста (Послеполуденный кратковременный сон-отдых). Перед сном наступает состояние сонливости, понижения активности мозга, характеризующееся: понижением уровня сознания; зевотой; понижением чувствительности сенсорных систем; снижением частоты сердечных сокращений, понижением секреторной деятельности желёз (слюнных - сухость слизистой рта; слёзных - жжение глаз, слипание век).
Во время сна у человека периодически чередуются две главные фазы: медленный и стремительный сон, причём в начале сна преобладает длительность медленной фазы, а перед просыпанием - растёт длительность быстрого сна. Полисомнография (система регистрации электроэнцефалограммы, электроокулограммы и электромиограммы) указывает, что сон у большинства людей состоит из 4-6 волнообразных циклов, длительностью 80-100 мин.