Μέχρι σήμερα, είναι αδύνατο να δοθεί ένας σαφής και πλήρης ορισμός του ύπνου, δεδομένου ότι η σύγχρονη επιστήμη δεν έχει ακόμη μια ομώνυμη άποψη επί του θέματος. Η αληθινή φύση του ύπνου, καθώς και όλες οι λειτουργίες του είναι σχεδόν άγνωστες ακόμα. Έτσι, αξιολογώντας ορισμένα κριτήρια συμπεριφοράς, μπορούμε να πούμε πως ο άνθρωπος βρίσκεται σε κατάσταση ύπνου. Τα κριτήρια αυτά είναι: ελαχιστοποίηση των κινήσεων, σταθερή θέση του σώματος, καθώς και μείωση αντίδρασης σε διάφορα εξωτερικά ερεθίσματα. Οι ειδικοί έχουν στη διάθεσή τους κάποιους φυσιολογικούς παραμέτρους όπως η θερμοκρασία του σώματος, μυϊκή δραστηριότητα και εφίδρωση. Επίσης συνδέεται άμεσα με τον ύπνο και η ανάπτυξη ενός αριθμού των ορμονών στο σώμα. Επιπλέον, έχουν παρατηρηθεί μερικές αρκετά ενδιαφέρουσες συνδέσεις μεταξύ ύπνου και δραστηριότητας του πεπτικού συστήματος. Ωστόσο, ευρέως γνωστές είναι μερικές από τις περιπτώσεις που αποδεικνύεται ο αποσυγχρονισμός των παραπάνω διαδικασιών. Παραδείγματα τέτοιων καταστάσεων είναι η διαδικασία γήρανσης του σώματος, τα συμπτώματα λόγω αλλαγής κλίματος, καθώς και η νυκτερινή εργασία με διαφορετικά ωράρια.
Η γνωστή σε όλους άποψη πως εφόσον νυστάζουμε σημαίνει πως θέλουμε να κοιμηθούμε, όπως όταν πεινάμε θέλουμε να φάμε, δεν είναι απόλυτα ορθή. Ο ύπνος είναι συνδυασμός λειτουργιών οι οποίες επιτρέπουν στον ανθρώπινο οργανισμό να αναπληρωθεί, συμπεριλαμβανομένου και του κεντρικού νευρικού συστήματος. Η εξάρτηση από ύπνο του εγκεφάλου μας εξηγείται πως είναι η μονή κατάσταση του οργανισμού κατά την οποία μπορεί να αποκατασταθεί η λειτουργία του νευρικού συστήματος, κάτι που δεν μπορεί να γίνει όσο είμαστε ξύπνιοι. Αποτελέσματα από έρευνες αποκαλύπτουν πως ο εγκέφαλός μας την ώρα του ύπνου είναι εξίσου δραστήριος όσο και όταν δεν κοιμόμαστε. Έτσι ο άνθρωπος κοιμάται όχι μόνο επειδή θέλει να κοιμηθεί αλλά και για να είναι γεμάτος ενέργεια την επόμενη μέρα. Η έλλειψη ύπνου μπορεί να δημιουργήσει στον άνθρωπο διάφορες δυσλειτουργίες και αρνητική συμπεριφορά.
Ο διαδικασία του ύπνου συνήθως αποτελείται από 5 στάδια. Το 1 και 2 είναι επιφανειακά. Το 3 και το 4 (NREM), την ώρα του οποίου οι κινήσεις τον ματιών είναι αρκετά αργές. Και 5 (REM) το οποίο χαρακτηρίζεται από γρήγορες κινήσεις ματιών. Το πρώτο στάδιο διαρκεί μερικά λεπτά και αποτελεί το 5% από όλη τη διάρκεια του νυκτερινού ύπνου. Το δεύτερο στάδιο αποτελεί το 45% από όλη τη διάρκεια του νυκτερινού ύπνου. Αυτήν την ώρα χαμηλώνει και η θερμοκρασία του σώματος και η αναπνοή μας γίνεται πιο σταθερή. Το τρίτο στάδιο είναι η αρχή του πραγματικού ύπνου και αποτελεί το 7% του συνολικού ύπνου. Αυτήν την ώρα παρατηρείται το 50% αργής δραστηριότητας των εγκεφαλικών κυμάτων που καταγράφεται στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG). Μετά το 50% ο άνθρωπος μπαίνει στο 4 στάδιο το οποίο είναι ο βαθύς ύπνος. Σε έναν υγιή άνθρωπο αυτό το στάδιο καταλαμβάνει το 15% από το συνολικό ύπνο. Αν προσπαθήσετε να ξυπνήσετε τον άνθρωπο κατά τη διάρκεια του 3 ή 4 σταδίου, κάτι που είναι ιδιαίτερα δύσκολο, εκείνος δεν θα είναι σε θέση άμεσα να προσαρμοστεί. Κατά πάσα πιθανότητα το 5 στάδιο είναι το πλέον σημαντικό και καθοριστικό στην διαδικασία ενοποίησης δια του εγκεφάλου όλων των πληροφοριών της ημέρας. Οι κινήσεις ματιών του ατόμου που έχει μπει στο 5 στάδιο ύπνωσης (REM), γίνονται πιο έντονες και η αναπνοή αποσταθεροποιείται, ενώ οι μυς προσωρινά παραλύουν. Αυξάνονται οι παλμοί της καρδιάς, κάτι που αυξάνει την κυκλοφορία του αίματος, ενώ στους άνδρες παράλληλα συνοδεύεται με στύση.
