大多数人每晚睡6～9个小时。那些每晚睡不到6个小时就能满足的人的睡眠形式被称为“短时睡眠”，而那些每晚必须睡9个小时以上才能满足的人的睡眠被称为“长时睡眠”。我们从短时和长时睡眠的倾向角度观察亲子关系会发现，父母睡得少的孩子，一般睡眠时间较短，而父母睡得多的孩子则有长时睡眠的倾向。这种亲子间的类似情况，不一定是后天形成，而极可能是遗传原因造成的。双胞胎就是最好的证明。双胞胎出于同一受精卵，近似于克隆人。调查他们的睡眠情况可以发现，即使两人后天的生活环境各不相同，但他们的睡眠形式却极为相似。
再来看看白鼠实验。和人类一样，老鼠中也有短时和长时的睡眠倾向。让都是短时睡眠的老鼠结合，生下的幼鼠就有短时睡眠倾向，相反，都是长时睡眠的老鼠之间生下的幼鼠就是长时倾向。短时睡眠和长时睡眠的老鼠结合，后代的睡眠形式也同样遵循遗传法则。
那么我们说的“早晨型”、“夜晚型”，是否也是遗传造成的呢？这种可能性也是存在的。但是一般来说，“早晨型”、“夜晚型”的生活方式大多是后天养成，而且可以相互转换。比如去与日本有十几个小时时差的美国旅行，开始两天会有时差反应，过一个星期就能完全适应当地的昼夜规律。时差的例子不过是说明“早晨型”、“夜晚型”可以自由转换的其中一例而已。从理论上来讲，不一定要到海外，在同一个地方也能自由转换。“早晨型”、“夜晚型”与其说是遗传，不如说是适应现时环境的结果。到了存在时差的地方，身体自然会努力适应当地时间，无论季节如何不同，身体也能随着日出日落规律调整起居。
以上分析不难看出，睡眠既有遗传的一面，也有受后天影响“随遇而安”的一面。
科学家们不仅了解到了睡眠的各种形态，而得出结论，认为大部分人的睡眠形态是可以预测的。这方面的研究对医生了解严重的睡眠疾病很有帮助。例如有一种睡眠疾患叫做睡眠呼吸暂停，其特征为大声的打鼾，患者在睡觉时会出现停滞不前停止呼吸的情形。实际上，打鼾是一个人在喘气，并且使得人们在晚上醒来数百次，因而睡眠周期就不会规律地进行。
有些人从未达到最深层的睡眠阶段，因此可能会求助于安眠药。然而，一般用来帮助入睡的安眠药实际上却会抑制深层的睡眠。吃了安眠药的人可能很快就会入睡，而且睡上十个小时，但是这种睡眠却会使人感到疲倦。除了安眠药，酒精也是一种对第三阶段与第四阶段睡眠有害的物质。喝太多酒可能使人昏昏欲睡，但却睡不安稳。睡前一杯酒甚至对入睡后几个小时都会造成伤害，而且在很长时间内都无法进入深度睡眠状态。
4、 由脑波透视睡眠
我们一般把睡着时称为“睡眠状态”，把起床活动称为“觉醒状态”。但睡眠和觉醒的科学定义到底是什么呢？
大脑活动和休息时脑内发生类似电波的变化，这些电波被称为“脑波”。在发现脑波之前人们无法准确地判断什么样的状态为人睡。但自从1929年发现脑波以来，严密的判断成为可能，而且还可通过脑波判断睡眠的深浅和种类。
脑波波形多种多样。人们根据脑波的成分判断是否入睡。未入睡时的脑波不同于紧张状态时的脑波以及发呆出神时的脑波。前面已说过入睡时的脑波又细分为“雷姆睡眠”和“无雷姆睡眠”两大类。所谓雷姆睡眠，指的是“伴随快速眼球转动的睡眠”。这时身体虽已放松，但意识仍处于相对清醒状态。无雷姆睡眠指的是身心完全放松的安详的睡眠状态。
下面让我们来看看从觉醒至睡眠的各个阶段脑波状态是如何变化的。
首先是觉醒阶段。我们集中精力做事或感到紧张时，会出现学术上称为“β波”的13赫兹以上的脑波。波形细密且变化不大，这种特征正是觉醒阶段的脑波特征。
处于觉醒状态但无所事事时的脑波又是怎样的呢？这时的脑波被称为“α波”，大概1秒出现10次，为10赫兹左右的有规律波形。人们在闭目养神时这种。波出现的频率最高。
以上是觉醒状态时的脑波情况，接下来看看睡眠状态时的脑波有什么特征。
与α波的波形振幅相比，θ波的振幅较小，大致在4～8赫兹左右。如果脑波从α波转为θ波，说明大脑的意识水平开始下降，也就是进入了人们常说的“打瞌睡”状态。
状态继续下去，将出现α波θ波β波各种脑波交互出现的不规则情形，这时可以推断人已即将人眠。但是这时睡眠很浅，一点轻微的声音也会使人醒来。这是无雷姆睡眠的第一阶段。
睡眠继续，这时出现被称为“睡眠纺锤波”的波形。睡眠纺锤波为10赫兹左右，与α波近似，它的波形具有开始时细微逐渐高扬再变细微的特点。
在出现睡眠纺锤波之前，大脑对于思考的事情和自身未人眠这一状态还有记忆，但出现睡眠纺锤波后，意识基本消失，即完全进入睡眠状态。人们一般把出现睡眠纺锤波认为是真正入睡的标志。这种熟睡阶段称为“无雷姆睡眠第二阶段”。
进入熟睡之后大脑出现0.5～4赫兹左右的大波形--δ波。根据δ波的出现数量多少，再分为无雷姆睡眠第三阶段和第四阶段。
无雷姆睡眠持续一段时间后，脑波又开始发生变化。打瞌睡时的θ波和觉醒状态时的β波α波开始交替出现。这时被称为“雷姆睡眠阶段”。
处于雷姆睡眠阶段时表面看上去睡得很熟，身体完全放松，轻微碰触也不会醒来，但观察脑波我们发现，这时大脑的意识水平较高，处于我们常说的“做梦”状态。
以上不难看出，通过分析脑波，我们能够判断觉醒至睡眠的不同阶段以及睡眠的深浅变化。
从觉醒渐进到无雷姆睡眠，我们的意识水平不断下降，熟睡时已没有记忆。如果长期持续处于这样的睡眠状态，大脑将变得迟钝，以至于功能退化。因此，有必要在无雷姆睡眠进行一段时间后，给大脑重新活跃的机会。这就是雷姆睡眠。
雷姆睡眠提高了大脑的意识水平，人们做梦，并有一定程度的记忆，这是大脑活跃的标志。关于做梦，后章将作详细解释。雷姆睡眠持续到一定时间时，可能醒来，也可能再次进入无雷姆睡眠阶段，重复循环。
这种大脑从活跃到安静再活跃再安静的反复过程，称为睡眠的循环。它不是以一日为周期，而是在几小时的睡眠时段里进行。一般一个循环过程时长90分钟，构成睡眠的一个单位。每一晚的睡眠，都是由好几个时长大致为90分钟的睡眠单位组成，其中既有雷姆睡眠也有无雷姆睡眠，浅睡与熟睡交替进行。
在最初的3个小时即2个单位时段内最可能出现的是熟睡的无雷姆睡眠阶段。之后无雷姆睡眠与雷姆睡眠交替出现。在90分钟的睡眠单位交替之际人们较容易醒来。
不过，幼儿睡眠周期的单位时长比成人要短。从无雷姆睡眠开始到雷姆睡眠结束这一个周期最早时大约在40分钟左右。之后渐渐延长，到10岁前后时，达到成人标准的90分钟，就此基本定型。与此同时，大脑发育也达到了成人的水平。婴儿的间断性睡眠与大脑的发育程度密切相关。大脑发育不完全的动物难以保持长时间的睡眠与清醒，只能醒一会儿睡一会儿地过一天。和其他动物相比，人类之所以能够长时间地睡眠与清醒，正是依靠了发达的大脑存在。而人类也不是从一开始就具备发达的大脑的。在婴幼儿时期大脑与身体一样处于不发达不成熟状态。因此，保持连续睡眠或持续清醒的能力较弱，有点类似于低等动物，睡眠与清醒的间隔时间较短。反之，能够长时间起卧，就是大脑完成发育的证明。而且，长时间的清醒，必然导致长时间的睡眠。如果长时间清醒之后无法保证长时间深睡，遭到损害的是大脑。有了长时间的睡眠，才能保证长时间的清醒。这样，随着大脑的发育成长，人类的活动与休息得以张弛有序地交替下去。
5、 身体中的时钟
当吃饭时间到时，人们自然就会觉得肚子饿；睡觉时间到时，就会感到非常疲倦。这便是生物时钟在人们体内作用的结果，它告诉人们什么时候该吃饭，什么时候该睡觉。就算在毫无外界情境影响下，生物时钟也会试着帮助维持生命的规律动作。
为何只留一半清醒
我们大多数人每天睡7～8小时，而且都在夜晚入睡。这是为什么呢？
我们知道，人体内的生物钟按照自身的时间表不停地走，我们人体配合生物钟的节奏有规律地在活动时段活动，在休息时段休息。这里的休息时段指的是哪一段时间呢？
依赖视觉生存是猿类动物的特征。人类的祖先是类人猿，因此也具有“重视视觉”的生物特点。在接收信息方面，我们的眼睛比鼻子耳朵都来得管用。“重视视觉”的动物习惯在明亮的白天活动，在黑暗的夜晚休息。尽管所谓的夜晚并不是什么也看不见，但能见度降低毕竟大大影响活动效率。
远古时代，夜行猛兽是人类的大敌。因此，人类渐渐形成避开猛兽的生活规律：在野兽休息的白日里活动而在野兽开始活动的夜晚躲藏起来休息。况且，因为夜晚时间较长，能在安全之地栖身，那么持续的睡眠就是最好的选择。猿类动物一般都能保持一段较长时间的睡眠，而其他动物则大都是短时睡眠。虽然其中不乏那些一天中大部分时间都在睡觉的“懒惰”动物，但猩猩、狒狒等动物都在晚上才睡觉。而人类又是这类动物中连续睡眠时间特别长的特殊动物。相反，生活在草原的狮子、长颈鹿等动物，它们的睡眠时间本身不长，且不是集中一次睡足。那些主要依赖嗅觉的动物如鼠、犬、狐等的睡眠时间又不一样，它们习惯夜间活动，白天休息，即所谓的“夜行性动物”。鸟类主要依靠视觉，属昼行性动物。也有的鸟儿因生存需要进而由昼行性转变为夜行性，比如猫头鹰。因夜间觅食需要，逐渐转变为听觉器官发达的夜行性动物。
由此看来，睡眠的概念难以一言以蔽之。 物种的不同，生活场所的改变，时间段的差异， 都将影响生物体机能的长期进化。
人类的生物时钟基本上就是人们每天的周期。尽管人们已经学会在二十四小时的周期下生活，但实际上在不加限制的情况下，人们是以一天二十五小时的周期在活动着。生物钟计时从早晨起床后开始，以此时为零点以二十五小时计算周期。如果和前一天同一时间起床，那么第二天早上起床时实际时钟与生物时钟之间就产生一小时时差。在没有昼夜之分的情况下，一般人会倾向于“自由动作”，即通常保持清醒达二十个小时，甚至更久，然后睡十到十二小时。所谓“自由动作”正是在去除外在环境影响之后，用来观察一个人的生活周期。当然，在十九世纪世界时间标准化之前，一般人尚无法了解这个概念。
虽然目前还无法确化指出生物时钟位于人体的什么地方，科学家已经可以借着测量体温和荷尔蒙的分泌来了解生物钟的功能。体温和睡眠的关系是生物规律中很有趣的一种关系。人们可以利用体温计记下白天或晚上每一个小时的体温并由此画下自己的单日周期。体温在一个人正常的上床时间前几个小时开始下降，在即将醒来的时候又逐渐上升。生物时钟比其他用来判断上床时间的讯息都来得准确，可以说是人体的“睡眠稳定装置”。