种系发生 按照上述睡眠的3大特征：周期性、自发性和可逆性，并以动物的安静不动和感觉敏感性降低作为衡量指标，则从高等脊椎动物才开始出现睡眠行为和脑电变化。在鱼、两栖和爬行动物，可以观察到觉醒和睡眠的周期转换，但无异相睡眠。至温血动物鸟类，才有明显的异相睡眠，约占睡眠时间的3～5%。哺乳类动物从鼠到象，都有明确的慢波相和异相睡眠，不过它们各自所占比重随种别而异。若从动物生存竞争角度来分析，大体可归为两类：一类是被猎食动物，如啮齿类、食草及反刍动物摄食后需要长时间咀嚼，因而睡眠时间缩短，异相睡眠也短，一般不超出5%，如母牛为1.6%，食蚁兽居然没有异相睡眠；另一类是猎食动物，如食肉类，它们的进食快，有较多时间的睡眠，异相睡眠也较长，可达20%或更长，如猫、狗等都如此。
病态睡眠
失眠症根据失眠发生的时间先后，可区分3种失眠症。①发生在睡眠初期，表现为很难入睡，也是最常见的失眠症。②表现为全夜时醒时睡。③发生在睡眠终期，患者过早苏醒，不能再入睡。这些患者的异相睡眠都少，并易诱发脑电的唤醒反应。从脑电图分析波看，他们的睡眠时间总是比主诉的为多，失眠的后果并不严重，长期失眠者有时精神萎靡，可用药物治疗纠正。在临床治疗上面，采用西药谷维素进行中西药综合调治可取得快速、理想的疗效。
多眠症
表现为白昼多眠或瞌睡过多，或者夜间睡眠过久。患者睡眠期间心率并不减慢，说明患者在睡眠期间休息不充分。原发性多眠症多属遗传病，这和下丘脑功能障碍有关。此外，还有一种伴有食欲亢进，肥胖和呼吸不足等症的多眠症。
发作性睡眠症 发作时患者突然入睡，不能自控，但只持续数秒至数分钟，还经常伴发由肌张力丧失产生的猝倒。发作时脑电波和异相睡眠的相似，多属先天性的。中枢兴奋药可减轻其症状。
梦游 此症发生在慢波睡眠的第3、4期，也是回忆能力最低的时期。与患者做梦无关。梦游时大脑警觉性和反应性均降低，运动也欠协调。
