Существует ряд теорий, объясняющих возникновение сна и его функциональное назначение. Единой, общепризнанной концепции по этому вопросу еще нет. Наряду с теориями «гипотоксинов», «разлитого коркового торможения», «торможения деятельности ретикулярной формации» существуют и другие взгляды по этому вопросу. В частности, информационные концепции сна предполагают, что его функцией является переработка информации, полученной на протяжении состояния бодрствования, разгрузка мозга от избыточной, ненужной информации, включение биологически важной ее части в механизмы памяти. Близкими к этим концепциям являются биологические концепции, рассматривающие сон как состояние, во время которого происходит психологическая переработка опыта индивида, осуществляется стабилизация эмоциональной сферы, обеспечивается психологическая защита. Существует анаболическая теория сна, рассматривающая сон как восстановительный процесс, во время которого востанавливаются энергетические запасы мозга и организма в целом. Этому соответствуют и полученные данные о протекании во время сна биохимических ситетических процессов (синтез белков, РНК в мозге и соматической сфере, усиление секреции соматотропного гормона). Выдвинута гипотеза, рассматривающая сон как один из видов инстинктивного поведения животных и человека.

Очевидно, все-таки более правильно рассматривать функциональное назначение сна комплексно. В процессе эволюции довольно простая функция сна (обеспечение покоя), какой она является на низших этапах филогинеза, многократно усложняется, обеспечивая регуляцию всех функций организма, направленную на его наиболее эффективное взаимодействие с окружающей средой в состоянии бодрствования.

В процессе онтогенеза происходит существенная перестройка организации всех стадий и фаз сна. Структура сна (то есть длительность его циклов, фаз и стадий), характерная для взрослого человека, формируется в основном в пубертатном периоде. На протяжении всей последующей жизни ее перестройка продолжается. В пожилом и старческом возрасте наблюдается укорочение длительности ночного сна, удлинение периода засыпания, учащение пробуждений и увеличение продолжительности состояния бодрствования среди ночи. Происходит увеличение времени первой стадии и укорочение четвертой стадии ФМС, а также периода всего дельта-сна. Уменьшается длительность ФБС. На ЭЭГ отмечается уменьшение амплитуды «сонных веретен», дельта-волн и их числа. Эти изменения служат объективной предпосылкой нередких субъективных расстройств сна в пожилом возрасте. Характерная для человека, начиная с детского возраста, биофазная организация суточного цикла и меет тенденцию к перестройке на полифазный тип (с дневным сном и прерывистым ночным).

Причиной изменений организации сна у человека в пожилом и старческом возрасте являются факторы биологического и социального порядка, воздействующие на его соматическую и психическую сферу.

Обнаружено, что интенсивная физическая и психическая деятельность в вечернее время увеличивает длительность дельта-сна, а длительная гиподинамия вызывает расстройства сна вплоть до выраженной инсомнии (бессонницы). Большое влияние на регуляцию сна оказывают эмоциогенные воздействия, которые в зависимости от индивидуальной реакции человека на них могут нарушать ночной сон или вызывать адаптивные изменения его структуры.

Значительные изменения сна связаны с резкой переменой часовых поясов суточного цикла освещенности. При быстрой смене часовых поясов в первые сутки может нарушаться связь цикла бодрствование – сон с суточным ритмом. Изменяется и внутренняя структура сна. Происходит укорочение первой стадии, уменьшение числа переходов из более глубоких стадий в более поверхностные, увеличение относительной длительности дельта-сна.