Výzkum
Výzkum spánku byl zahájen ve třicátých letech 20. století. Loomis, Harvey, Hobart v r. 1937, nalezli citlivé techniky pro měření hloubky spánku a pro stanovení stádií, v nichž se vyskytují sny. Výzkum spánku pracuje s přístroji zaznamenávajícími elektrické změny na pokožce hlavy, které souvisejí se spontánní mozkovou aktivitou během spánku a s očními pohyby při snění. Grafický záznam těchto elektrických změn čili mozkových vln se nazývá elektroencefalogram, zkráceně EEG. Měří se měnící se průměrný elektrický potenciál tisíců neuronů na povrchu mozkové kůry.
V pozdější době dospěli Dale Edgar a Wiliam Dement, přední odborníci na výzkum spánku, k modelu protikladného procesu spánku a bdění. Podle této teorie se v mozku odehrávají dva protikladné procesy. První z nich se nazývá pud homeostatického spánku (fyziologický proces, jehož účelem je zajistit takové množství spánku, aby byl bdělý stav přes den stálý) a druhý proces bdění řízený časem (podléhá kontrole biologických hodin sestávajících ze dvou drobných neurálních struktur ve střední části mozku). Biologické hodiny řídí řadu duševních a fyziologických změn včetně rytmu bdění, tzv. cirkadiánního rytmu, který se opakuje přibližně každých čtyřiadvacet hodin. Biologické hodiny podléhají vlivu působení světla. Denní světlo totiž zastavuje sekreci hormonu melatoninu, což je hormon navozující spánek.
Podle psychologa W. Webba lze spánek uspokojivě vysvětlit ekologickým modelem, podle něhož je spánek stavem, ve kterém může jedinec setrvat v klidu a v bezpečí v tu denní dobu, kdy mu v dávných časech hrozilo nejvíc nebezpečí. Názor, že spánek odstraňuje únavu podobně jako jídlo, je podle Webba nesprávný proto, že mezi náročností práce a množstvím jídla existuje přímá úměrnost, kdežto mezi náročností práce a spánkem nikoliv.