睡眠-覺醒周期的調節是一個非常複雜的高級生理活動過程，根據多導睡眠記錄儀描記的生物電、行為及生理功能等多項指標，劃分為覺醒和睡眠狀態。覺醒是保證大腦的高級功能，如認知、情緒、學習、記憶、注意力及行為正常進行的基礎。

　　大腦皮質本身不具有自身激活的內在機製, 必須依靠皮質下和腦幹上行網絡的聚合和輻散對皮質產生興奮性衝動，包括腦幹網狀結構上行激活係統（ARAS）、基底前腦（BF）與大腦皮質激活、腦幹單胺類神經遞質（5羥色胺、乙酰膽堿、去甲腎上腺素、多巴胺）的皮質激活作用等方麵。

　　人類生命時間的1/3處於睡眠狀態，而睡眠並不是覺醒狀態的簡單終結，而是中樞神經係統內主動的、節律性的調節過程引起的。

　　腦幹尾端包含能夠誘發睡眠的特定區域，位於橋腦與延腦尾端之間中線區域的細胞核團（中縫核、孤束核、藍斑核等）發出上行纖維――上行網狀抑製係統（ARIS）對腦幹網狀結構上部產生抑製性影響，ARIS與ARAS功能的動態平衡，調節著睡眠-覺醒周期變化。

　　睡眠-覺醒周期的調節除了受到大腦皮質到腦幹各級中樞的調節外，還包括各種神經遞質和神經激素的參與，神經遞質動態變化與平衡是調節睡眠-覺醒的物質基礎。近年來，一些內源性多肽、免疫物質、細胞因子等對睡眠-覺醒周期的調節也備受關注。