Наука, изучающая сны, называется онейрологией. Сновидения считаются связанными с фазой быстрого движения глаз (БДГ). Эта стадия возникает примерно каждые 1,5—2 часа сна и её продолжительность постепенно удлиняется. Она характеризуется быстрым движением глаз, которые как бы следят за перемещением объектов, стимуляцией Варолиева моста, учащённым дыханием и пульсом и временной парализацией тела. Есть данные, что БДГ не является единственной фазой, в которой человек видит сны — просто при пробуждении в этой фазе их проще всего запомнить.

Считается, что все люди способны видеть сны, но не все могут о них вспомнить при пробуждении. Некоторым людям вспоминаются сны, как тусклые и обесцвеченные, другим, напротив, — яркими и насыщенными. Утверждение о том что люди видят чёрно-белые сны связано скорее с тем что во сне они не воспринимают цветов вообще, в том числе чёрных и белых, а лишь образы предметов. Красочные сны обычно свойственны детям или людям с развитым воображением. Особой разновидностью снов являются осознанные сновидения, в которых человек осознаёт, что он спит, и иногда — пытается управлять сновидением.