수면은 대부분의 동물에서 관찰되는 자연스러운 생리적 상태다. 수면 중에는 의식 수준이 낮아지고 감각 자극에 대한 반응이 감소한다. 인간의 경우 수면은 보통 하루 주기로 발생하며, 평균적으로 성인은 7-9시간의 수면을 취한다.

수면은 렘(REM) 수면과 비렘(Non-REM) 수면으로 나뉜다. 비렘 수면은 다시 3단계로 구분되며, 이 단계들을 거치면서 수면의 깊이가 깊어진다. 렘 수면은 빠른 안구 운동과 꿈을 특징으로 한다.

수면의 주요 기능으로는 신체와 뇌의 회복, 에너지 보존, 면역 기능 강화, 기억력 공고화 등이 있다. 수면 부족은 집중력 저하, 기분 변화, 면역력 약화 등 다양한 건강 문제를 야기할 수 있다.

수면 장애로는 불면증, 수면무호흡증, 기면증 등이 있으며, 이들은 삶의 질에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 수면의 질과 양은 연령, 생활 습관, 스트레스, 환경 등 다양한 요인에 의해 영향을 받는다.

수면 과학은 뇌파, 안구 운동, 근육 긴장도 등을 측정하는 수면다원검사를 통해 수면을 연구한다. 최근에는 수면의 분자생물학적 메커니즘에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.