自然界許多現象都是有周期性的，比如一年的春夏秋冬季節變化，月亮的盈虧圓缺，早晚潮汐的漲落，白天黑夜的循環往復，人們白天覺醒夜晚睡覺……等等都是自然界的循環現象。各種生物的變化，如春華秋實，公雞定時鳴叫等，都象一架定時的鐘一樣周而復始，人們把大自然的這種現象叫“生物鐘”現象。其實人體本身也象是一架生物鐘，睡眠就是生物鐘現象之一。人們在長期的生活實踐中，每人都有自己的睡眠習慣，有的人習慣于早睡早起，有的人卻習慣于晚睡晚起，有的人則定時睡覺，定時醒來。當然這與長期養成的習慣有關，但與人體睡眠—覺醒周期的生物鐘現象也是分不開的。一個有趣的實驗證明了這一點。一個志愿受試的年輕人，在法國的阿爾卑斯山一個黑暗的山洞里接受試驗。身旁沒有任何表示時間的東西，他住在洞里象在洞外一樣起床活動和入睡，住了60天。有趣的是：他的覺醒—睡眠周期是24小時31分鐘。即他在洞內起床和就寢的時間，每天向后推遲31分鐘。實驗到第25天時，他的生活同他在外面時正好推遲12小時左右，即白天黑夜的順序完全顛倒了。到了實驗的第50天，他的覺醒—睡眠周期又重新與外面的時間相同。由此可見：人體本身是有其獨特的白天黑夜規律的。有些人對這種規律十分敏感，一進入夜晚該睡的時候就昏昏欲睡，到早晨某一特定時間則一定醒來。由上面的實驗可以看出這種生物鐘節律并不是被動的、繼發的應答反應，而是身體內部一種內在性的主動過程，即使將環境中的各種因素都嚴格控制在恒定狀態，其生物鐘節律現象也會照樣出現。洲際飛行后人體所發生的時差反應也說明了這個現象。當人們從東向西或者自西往東到達大洋彼岸時，新環境的日出日落與出發地點的時間完全不同，甚至形成晝夜顛倒，在最初幾天里，人們的生物鐘仍然按照故居時間活動，所以常常發生晚上失眠的情況，因為這時的故居正是白天，到了白天卻又昏昏欲睡，而此時故居的時間正是晚上。這也可以說明人體具有這種生物鐘現象，那些從事“三班倒”做夜班的同志也可以體驗到，他們晚上工作，白天睡覺，但其體內的生物鐘節律卻依然按照他原來正常的晝夜規律在活動，到了晚上一定的時候，尤其是凌晨，人特別思睡而難受，工作效率也會下降。事故出現率也有所增加，原因就是生物鐘節律現象的作用。