機能的理論

機能的理論は睡眠の回復的、適応的価値を強調する。 睡眠は体温を一定に保ち、広い範囲の環境温度で活動できる動物で最も明確に発生する。 このような動物では、体温と代謝率の周期的な低下（すなわち、NREM睡眠時）により、代謝要求の増大が部分的に補われる可能性がある。 このように、体温調節とNREM睡眠が並行して進化してきたことから、NREM睡眠は代謝要求が高い種でエネルギー消費を節約する調節機構と見なすのが最も適切であると考える専門家もいるほどである。 睡眠中に捕食されやすいという問題の解決策として、睡眠中に生物が定期的に再活性化することで、闘争・逃走反応の準備を整えることができ、レム睡眠中に重要な環境刺激の処理を強化できるため、突然危険に直面する必要性さえ減少することが提案されている。

他の機能理論家は、NREM睡眠が「身体の修復」状態である可能性に同意する一方で、REM睡眠は「脳の修復」または修復の一つであり、例えば、脳タンパク合成の増加や、覚醒機能で得られた情報が最も効率的に同化するように脳の「再プログラム化」期間であると示唆している。 このような理論は、機能の特定やその根拠が曖昧であり、不完全なものである。 例えば、第2次NREM睡眠の機能はまだ解明されていない。 NREM睡眠は、霊長類では初歩的なものであるが、人間の睡眠時間の約半分を占めている。 なぜ人間の睡眠時間の約半分がこの段階に費やされるのか、比較・生理学・実験的な証拠は得られていない。 実際、実験室の睡眠記録で第2段階の割合が高く、レム睡眠がほとんどない睡眠不足の人は、まったく眠っていないと感じることが多いという

もう一つの理論は適応的無活動というものである。 この説では、睡眠は普遍的な機能を果たしており、動物の生態的ニッチがその睡眠行動を形成していると考える。 例えば、獲物が夜行性の肉食動物は、夜間に最も活動的になる傾向がある。 そのため、肉食獣は狩りの効率が悪い昼間に睡眠をとり、夜の狩りに備えてエネルギーを蓄える。 さらに、捕食者が昼間に活動し、夜間は活動しないため、昼間に活動しなくなり、昼間に睡眠をとるようになる。 人間は昼間に活動するので、夜間は活動しない時間帯となる。 さらに、サーカディアンリズムに影響を与える明暗のサイクルが、夜間の活動不足や睡眠を促進させる役割を果たす。 たとえば、進化的に休息が必要とされ、身体がエネルギーを保存できるようになり、睡眠が休息の極限形態として機能した可能性がある。 また、脳や身体が長時間眠っていることを考えると、睡眠によって充電される一連の生理的プロセスが高度に進化していることが非常に有利である可能性もある。 複雑な脳を持つ人間にとって、起きている間に学んだ情報を合成し強化することは、非常に効率的なシステムである。日中に情報を得て、睡眠中にそれを強化し、新しく形成された記憶を将来の目覚めの体験に役立てる。 実際、睡眠が記憶の修正、特に記憶をより強くする（＝忘れにくくする）ために不可欠な役割を担っていることが、実験によって指摘されている。