Uykunun işlevini incelemek amacıyla, uyumamaya dayanan deneysel yöntemden büyük ölçüde yararlanıldı. Deneye tâbi kişilerin birkaç gece uyumayınca aşırı yorgun, sinirli ve kuşkulu oldukları görüldü. Bir şey üstünde yoğunlaşma kapasiteleri önemli derecede azaldığı için zor işleri yapamaz hale geldiler. Deney amacıyla uyku uyunmaması dört, beş geceyi geçemez. Bu uzun uykusuzluktan sonra uzun, derin (3. ve 4. evreler) bir uyku uyunur. Bu, yorgunluğu atmak için derin uykunun gerekli olduğunu gösterir. Uyku sırasında büyüme hormonu yoğunlaşmasının önemli ölçüde artması beden dokularının yenilendiğini ve büyüdüğünü gösterir. REM-uykusunun işlevi kesinlikle anlaşılmış değildir. Deneye tâbi kişiler sürekli olarak REM-uykusundan yoksun bırakılınca, REM-uykusu gereksinimi yavaş yavaş artmaktadır. On günden sonra, deneye tâbi kişiler uyandırılır uyandırılmaz yeniden REM-uykusuna daldıkları için deneyi sürdürmek olanaksız hale gelmektedir. Deney altındaki kişiler gün boyunca çok gergin, sinirli ve yorgun olmuşlar, kolaylıkla korkutulabilmişlerdir. Normal uykuları sırasında sık sık uyandırılmış kişiler ise daha normal bir davranış içinde olmuşlardır. Bazı veriler REM-uykusunun büyüme açısından önemini ortaya koymaktadır. REM-uykusunun gün boyunca edinilen bilginin beyinde yeniden düzenlenmesi ile ilişkili olduğu sanılmaktadır. Akli bozuklukları olan kişilerin REM-uykusu çok azdır. Yüksek evrim düzeyli tüm hayvanlar uyku uyurlar. Sürüngenlerde REM-uykusu hiç yoktur. REM-uykusu geviş getiren hayvanlarda toplam uykunun % 5'ini, kemirgen hayvanlarda % 15'ini ve yırtıcılar ile yetişkin insanlarda % 20-25'ini oluşturur.

Düş, temel olarak, REM- uykusunda görülür. Ancak bu düşlerin yalnız bu evrede görüldüğü anlamına gelmez. REM-düşleri daha çok görüntüleri kapsar ve çok daha canlıdır. Normal uyku evresinde görülen düşler ise o denli yoğun değildir ve düşünceler ile konuşulan sözler daha ağır basar. Araştırmalar herkesin gecede 4-5 kez düş gördüğünü, bunların toplam süresinin 90 dakika kadar olduğunu ortaya koymaktadır. Ayrıca gençler yaşlılardan daha çok düş görürler.

Herkes düş görür, ancak herkes gördüğü düşü anımsayamaz. Düşler çok çabuk unutulur. REM-uykusundan uyandırılan kişi her zaman canlı bir düş öyküsü anlatabilir. Ancak, eğer REM-evresinin bitmesinden beş dakika sonra uyanırsa, genellikle yalnız bazı bölümleri hatırlayacaktır. Hızlı göz hareketleri sol yana yönelikse düş gören kişinin solundaki bir şeye baktığı anlaşılır.

Hızlı göz hareketlerinin düş görüntülerine yönelik gözlerin faaliyetlerinden kaynaklandığı sanılmaktadır. Düşlerin içeriği ve önemi birçok insanı büyülemiştir. Sigmund Freud (1856-1939) düş araştırmaları alanında bir öncü olmuştur. Freud'a göre, her düş gündelik yasam içinde çoğunlukla düşten önceki gün, olan olayların izlerini taşır. Buna ek olarak, düşler uyanıkken bilinçli olarak anımsayamayacağımız duygusal sorunlarla ilişkili olan bilinç-altı unsurları da içerir. Örneğin çoğunlukla çocukluk anılarına bağlı olan cinsel korku ve istekler düşlerde anlatım bulur.

En sık karşılaşılan uyku bozukluğu uykusuzluk ya da uykunun patolojik olarak azalmasıdır. Uykusuzluk çoğunlukla psikolojik etmenlerin sonucudur, ancak bazı hastalıklarda da örneğin ateşin yükselmesi ile ortaya çıkabilir. Günümüzde uygulanan uykusuzluk tedavisi uyku verici ilaçların kullanılmasına dayanmaktadır. Bunlar başlangıçta yararlı olsalar bile, sonradan etkilerini yitirmektedirler. Birçok ilaç REM-uykusunu bastırdığı için, ilaç kesilince REM—uykusu artar. Bu, çoğunlukla kötü bir uyku olarak kabul edilir ve yeniden ilaç alınmasına yol açabilir. Yogaya dayanan gevşeme teknikleri uykusuzluk çekenler için çoğunlukla yararlıdır. Yoga yaparken insan belirli kas gruplarının gevşetilmesi üzerine yoğunlaşır. Akşamüstü bir yürüyüşün ya da yatmadan önce bir bardak ılık sütün de gevşetici etkisi olabilir.

Yogaya dayanan gevşeme teknikleri uykusuzluk çekenler ve sürekli gerilim içinde yaşayanlar için genellikle yararlıdır. Doğu felsefesinden kaynaklanan yogada amaç insanın fiziksel, zihinsel ve ruhsal açıdan en yetkin konuma ulaşmasıdır. Yoga yaparken insan, sinir merkezlerinin yatıştırılması ve belirli kas gruplarının gevşetilmesi üzerinde yoğunlaştığından dinlenme ve rahatlama kendiliğinden elde edilir. Derin soluk alma bu sonuca ulaşmada kullanılan en etkili yöntemdir. Derin soluk alma uykuya dalmayı da kolaylaştırır. Bu amaçla soluk almada göğüs yerine karın kaslarının gevşetilip sıkılması gerekir. Akşamüstü yapılan düzenli yürüyüşlerin ya da yatmadan önce içilen bir bardak ılık sütün de gevşetici etkisi olabilir. Ayrıca düşler sırasında, içinde yaşadığımız pek çok sorun ruhsal olarak aşıldığından düşlerin zihinsel dinlenme ve zindelik açısından çok olumlu etkileri vardır.