Uyku, bütün canlıların hava, su, besin kadar önemli bir ihtiyacıdır. İnsan hayatının yaklaşık üçte biri uykuda geçer. Uykusuzluktan en çok merkezî si¬nir sistemi ve beyin etkilenir. Genel olarak uykusuz kalan kişide üçüncü gün¬den sonra davranış bozuklukları görülür. Tedirginlik, sıkıntı, taşkınlık ve bi¬linç bulanıklıkları algı ve düşünce bozuklukları belirir.
Uykuya dalmadan önce, esneme, göz kapaklarının ağırlaşması, kaslarda gevşeme gibi belirtiler olur. Uyku, kaslarda gevşeme yaptığından insan an¬cak yatarak ya da bir yere dayanmış olarak uyuyabilir. Uyku sırasında kalp vurum sayısı ve solunum azalır. İstem dışı çalışan otonom sinir sisteminin iş¬levi yavaşlar.
Uyku, bilincin çözülmesi yani uyanıklığın ortadan kalkmasıdır. Ama uyku sırasında beyin tam olarak uyumaz. Bazı uyaranlara karşı duyarlılığını korur. Bu uyaranların duygusal niteliğine bağlı olarak beyin dalgalarında değişme¬ler olur.
Şekil 12'de görüldüğü gibi uykunun dört evre (basamak)si vardır. Her ev¬reye özgü biyoelektrik dalgaları EEG kayıtlarında görülmektedir.
Uyanıklıktan uykuya geçiş evresi: Uyuklama evresinde alfa dalgalarının yerini düzenli ve yavaş beta dalgaları alır.
Hafif uyku evresi: Uykuya daldıktan birkaç dakika sonra iğ veya diken bi¬çimindeki uyku dalgalan görülür.
Uykunun derinleştiği evre: İğ veya diken biçimindeki dalgalara teta dalga¬ları eklenir ve giderek artar.
Son zamanlarda uyku sırasında beynin biyoelektrik faaliyetinin kaydedil¬mesi (EEG)ne ek olarak göz hareketlerini de saptayan araştırmalar yapılmış¬tır. Bu incelemeler, uykuda merkezî sinir sistemi etkinliğinin iki türlü deği¬şim gösterdiğini ve bu değişimlerin birbirini izlediğini ortaya koymuştur. Bu değişmeler uykunun birbirini izleyen iki dönemini göstermektedir.
Dönemlerden biri, hızlı göz hareketleri (Rapid Eye Movement)nin oldu¬ğu REM uykusudur. Bu sırada merkezî sinir sisteminin etkinliği (aktivitesi) ar¬tar. EEG'de uyanıklık ritmine uyan hızlı bir eğri gözlenir. Çizgili kasların özel¬likle boyun kaslarının gerginliği artar. Kalp vurumu, solunum sayısı artar. Kan basıncı yükselir. Göz kaslarında arka arkaya olan kasılmalar sonucu göz kürelerinde hızlı hareketler ortaya çıkar. Rüya en çok bu evrede görülür. Böylece REM, rüyanın nesnel bir göstergesi olarak kabul edilmiştir.
Diğer dönem, çabuk göz hareketlerinin olmadığı (Non Rapid Eye Move-ment) NREM'dir. Bu sürede, EEG'de, yavaş dalgalar ve iğcikler gözlenir. Kas¬ların, özellikle boyun kaslarının gerginliği azalır. Kalp vurumu, solunum sayı¬sı azalır. Kan basıncı düşer. Göz küreleri hareketsizdir. Genel olarak rüya gö¬rülmez. Bu süre içinde merkezî sinir sisteminde elektriksel etkinlik çok dü¬şüktür. En derin uyku evresidir.
İnsan uyumaya başladıktan sonra hemen NREM dönemine girer. Yarım saatle bir saat arasında uykunun en derin olduğu dördüncü evreye erişilir.

Derin uyku evresi: Delta dalgaları egemen olur

Daha sonra birden REM dönemine geçilir. Bu dönem 5-10 dakika sürer. Bun¬dan sonra NREM ve onun ardından REM dönemleri birbirini izler.
REM'in toplam süresi, uykunun toplam süresinin %20-25'i kadardır.
Normal bir uyku süresince, yaklaşık olarak 5-6 kez REM uykusu, başka bir deyişle rüyalı uyku olur.
Kedilerde uyku sırasında REM döneminin oluşması engellenirse hayva-nın uykudan dinlenmiş olarak uyanmadığı, zamanla davranış bozuklukları gösterdiği saptanmıştır. Ancak insanda REM ve NREM dönemlerinin dinlen¬mede oynadığı rol henüz tam olarak belirlenememiştir.
REM dönemini belirli derecede kısaltan bazı uyku ilaçları, özellikle, bir sü¬re kullanıldıktan sonra kesilirse REM dönemi belirli derecede uzar. Geceleri sık sık korkunç rüya ve karabasan olur. Bu durumun kişiyi tekrar ilaç almaya zorladığı ve ilaç bağımlılığını pekiştirdiği ileri sürülmektedir.