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我们了解睡眠对机体的重要性，但是研究者对为什么人体需要睡眠这一问题还没有确切答案。主要观点集中在以下方面：睡眠有利于神经发育，促进神经突触的重塑；有助于机体保持健康状态；促进代谢产物排出，节省能量；保护免疫系统；有利于能量物质合成与储存；维护心脏健康；稳定血糖；等。
特定的睡眠阶段在神经发育中发挥作用，研究认为REM睡眠促进了婴幼儿的神经发育。REM睡眠可提供内源性刺激，尤其是在胎儿发育期间。然而，目前胎儿睡眠期间的脑电（Electroencephalogram，EEG）研究较少，因此仍缺乏足够证据表明REM睡眠对人类神经发育的重要性。动物研究发现，大鼠REM睡眠缺乏会导致其海马神经发育受损，REM睡眠会促进祖细胞向神经元的分化。此外，REM睡眠被剥夺后观察到的祖细胞生长抑制也可能是由其他因素引起的，这些因素是由睡眠剥夺本身造成的，如代谢产物清除障碍等。
睡眠也在提高神经突触可塑性中发挥作用。有研究认为，在睡眠期间大鼠脑电活动异常会导致神经突触收缩和突触信号传递下调。另外，突触形成也被推测受昼夜节律的调节，研究发现突触可塑性会随昼夜节律发生变化，突触的形成会随睡眠缺失而受阻，进而影响记忆的巩固。
睡眠有助于保持机体生理状态的健康。研究表明生物机体在被剥夺睡眠后，与中枢神经系统调控相关的数千基因可能发生转录和表达变化，其中大多数与胆固醇合成酶和脂转运蛋白的表达相关。因此，睡眠不足可能会导致中枢神经系统的结构改变。在酶水平上，相关研究发现睡眠剥夺会使大鼠脑超氧化物歧化酶的活性降低，从而提高了脑细胞中氧化反应速率，促进了衰老进程。在极端的睡眠剥夺动物实验中，睡眠不足还可能引发中枢神经系统以外的组织病变，一定程度上会提高动物的死亡率。此外，睡眠不足还会给人类器官系统带来诸多不良影响。睡眠不足是肥胖、糖尿病、葡萄糖不耐受或心血管疾病的发生因素之一。虽然，更长的睡眠时间并不能换取更好的身体机能状态，但睡眠仍可通过“管家功能”来支持身体机能有序健康地运作。睡眠不仅在中枢神经调控层面，还可通过各种机制在机体中发挥管家一般的功能。由于睡眠在某种程度上对大多数物种都很重要，研究认为睡眠具有推进生物进化的作用。当然考虑到不同物种之间睡眠模式的不同，这种功能作用还有待研究。
除了锻炼、压力管理和健康饮食选择外，良好的睡眠是保持健康体重的重要因素。在睡眠期间，身体自然会产生更多的食欲抑制剂，也称为瘦素，同时减少食欲刺激素（Ghrelin）的产生。然而，在睡眠过少的晚上，Ghrelin的产生增加，瘦素的产生减少。因此，睡眠不足会导致更强烈的饥饿感。
睡眠被认为在改变机体代谢功能方面至关重要。睡眠过程中代谢率和体温的降低有助于恢复清醒时消耗的能量和储备能量，在促进NREM睡眠进程过程中慢波会减少大脑对葡萄糖的需求，这可能与中枢神经系统中动作电位传递的减少以及慢波的发生相关。能量需求的减少也与睡眠中肌张力降低相关，骨骼肌是机体消耗能量的主要器官，睡眠期间骨骼肌内糖原、蛋白质等物质由分解代谢过程向合成代谢转变，从而促进能量节省和积累。睡眠状态对体能恢复和能量物质储备是必要的，机体借此完成清醒时期所消耗能量的补充，使新陈代谢能够正常进行。
睡眠和昼夜节律对免疫功能有很强的调节作用。对正常睡眠—觉醒周期的调查显示，未分化T细胞数和促炎性细胞因子等免疫学指标在夜间睡眠的早期达到峰值，相应地，具有免疫效应功能的免疫细胞如细胞毒性自然杀伤细胞以及细胞因子等在白天时达到峰值。脱离昼夜节律来剖析睡眠对免疫系统的影响比较难，关于夜间正常睡眠与24小时失眠的比较研究结果显示，睡眠会促进T细胞生成，并使其重新分布到各处淋巴结。此外，这些研究还揭示了睡眠促进抗原呈递细胞和细胞因子（如白介素-12）的选择性增强。例如在接种甲肝疫苗后，整晚良好睡眠会使抗原特异性Th细胞和相应抗体持续大量增加。这些发现表明睡眠在免疫记忆形成中的特殊作用，这一作用似乎与慢波睡眠阶段和伴随的促炎内分泌环境有关，这个期间的特征是生长激素和催乳素水平提高，皮质醇和儿茶酚胺浓度降低。
在睡眠期间，儿童和青少年体内会产生发育所必需的生长激素。这些生长激素还可以修复所有年龄段人群的组织细胞。身体在睡眠期间也会生成细胞因子，细胞因子是支撑免疫系统的重要组成部分。睡眠不足将影响身体免疫反应过程，慢性失眠会使人体更容易受到流感病毒侵染，而随着时间的推移，睡眠不足会导致更大的免疫缺陷风险。
关于睡眠功能的假设中，节能和补充能量是睡眠的主要功能之一。自该理论提出以来，葡萄糖和腺苷一直是研究的焦点。葡萄糖是大脑赖以利用和储存能量的主要形式，事实证明睡眠期间脑也在消耗葡萄糖。此外，研究发现糖原储备减少与睡眠剥夺息息相关，表明糖原需要在睡眠期间得到恢复。腺苷的增加与白天的体力活动有关，过度疲劳会导致褪黑素在夜间分泌减少，进而影响睡眠。清醒时，糖原分解的同时不断产生腺苷，这有助于晚间的入睡，并促进睡眠期间糖原的恢复，因此睡眠稳态以反馈循环形式控制着睡眠—觉醒周期的激素。
良好的睡眠会促进心脏健康。在睡眠期间，心率会减慢，血压会下降。这意味着在睡眠期间，心脏和心血管系统能够得到休息。相反，睡眠不足会给心血管系统带来额外的风险。睡眠不足会导致血压长期保持高位，增加心脏病发作和心力衰竭的风险。
睡眠会影响体内血糖调控激素的分泌。胰岛素有助于血糖或葡萄糖进入身体的细胞，之后细胞使用葡萄糖作为能量物质。每晚睡7小时以上有助于体内血糖稳定及维护胰岛素敏感性。夜间睡眠不足7小时的成年人患2型糖尿病的风险增加。睡眠不足会使身体对胰岛素的抵抗力增加，这会导致血糖升高。
快速眼动睡眠被认为在应对外部表观遗传刺激中发挥作用。睡眠障碍会在一定程度上引起精神疾病，例如焦虑症或抑郁症。许多研究描述了睡眠障碍治疗对心理健康的积极影响。虽然这种关系的本质还未被揭示，但很明显睡眠在心理健康中起着重要作用。
目前有大量关于睡眠对巩固记忆作用的研究。一项关于睡眠对陈述性记忆影响的研究表明，睡眠质量对即时的面孔识别有积极的作用，但对长期记忆的巩固没有帮助。研究认为，夜间平均睡眠达到8小时可以增强人的瞬时记忆，这与良好的夜间睡眠效果密切相关。也有研究认为，充足的睡眠并不能提高人的记忆能力，但是对记忆的保持有好处。研究测试了睡眠对许多不同记忆方式的影响，其中睡眠对人脸识别记忆与动作顺序学习记忆的影响差异很大。因此，睡眠对记忆的影响是具有特异性的，对不同类型记忆方式的影响可能有所不同。所以，目前睡眠对记忆的影响还没有全面的定论。此外，睡眠对记忆的影响在健康年轻人中最为显著，睡眠在衰老以及与神经退行性疾病相关的记忆损伤中的确切作用仍有待研究。
虽然睡个好觉并不能保证身体健康，但充足的高质量睡眠确实有助于机体许多重要生理功能的维持。睡眠为白天的工作、学习、体力劳动所导致的细胞和组织消耗与磨损提供恢复时机。身体主要恢复功能如组织修复、肌肉生长和蛋白质合成等，大部分发生于睡眠期。研究认为，睡眠不足极有可能改变人体新陈代谢、食欲调节和压力反应等过程所涉及的激素水平，进而导致健康问题。此外，相关研究数据表明，良好的睡眠为人们带来更多幸福的生活体验，改善身体机能状态，降低全因死亡率。
优质睡眠是机体健康的重要组成部分，虽然人类需要睡觉的确切原因仍未知，但睡眠专家一致认为，持续整夜休息有很多好处。大多数成年人每晚应该睡7到9个小时。在睡觉时，人体内执行许多修复和维护过程，这些过程几乎影响身体的每个部分。因此，良好的睡眠或睡眠不足会对人的精神和身体产生影响。
睡眠可以恢复身体能量并增加能量储备，因此良好的休息会对个人的情绪产生积极影响。相比之下，睡眠不足的人经历精神痛苦的风险更高。长期睡眠不足会导致焦虑、抑郁或易怒，调整睡眠习惯会缓解这些症状。
良好的睡眠被认为有助于改善记忆和认知思维。大脑可塑性是人类睡眠产生的主要理论，它假设睡眠是必要的，大脑通过睡眠过程进行生长、重组并建立新的神经连接。在睡眠期间更新大脑中的神经连接有助于个人学习新信息并形成记忆。良好的睡眠可以提高注意力、提高解决问题能力和决策能力。换句话说，睡个好觉可以提高生产力。
睡眠不足会对白天的清晰思考、形成记忆、学习过程和运动能力产生负面影响。仅仅一周的睡眠不足就会导致思维能力降低。一周每晚睡眠5小时或更少后，完成任务的准确性会降低。睡眠不足的人在需要快速反应和关注多项任务的活动（如驾驶）中表现不佳。睡眠不足也会影响判断力。夜间睡眠不足5小时与危险行为有关。睡眠不足的人做出错误决定的风险更高，因为他们只有能力专注于预期的结果，而不是后果。
每晚良好的睡眠可以帮助人们缓解压力。当人们醒来时，精神焕发的状态会避免压力带来的不良影响，例如表现不佳、难以思考和缺乏能量。优质睡眠还可以减少焦虑、抑郁和其他与心理健康相关的压力。
睡眠是影响运动恢复的关键因素。在睡眠期间身体生长激素的产生率最高，生长激素是修复组织细胞所必需的，可能有助于骨骼肌生长。大多数运动员每晚需要8个小时的睡眠来完成恢复，避免过度训练，并提高表现水平。缺乏睡眠，运动员就面临表现水平下降、疲劳和情绪变化的风险。睡眠不足也会增加受伤的风险。若运动员的睡眠时间减少，受伤的可能性会更大。
确定睡眠不足带来的健康风险是一个长期且复杂的过程，疾病的发生与多种致病因素相关，而睡眠质量是其中一个影响因素。目前人们所知道的是，每晚睡眠时间少于8小时似乎增加了患一些疾病的风险。以下列出了每晚仅减少两三个小时的睡眠可能会对健康产生的影响。
关于肥胖的一项研究认为体重增加与睡眠不足有关系。每晚睡眠不足6小时的人，体重过重的可能性会提高，而平均每晚睡够8小时的人，相对体脂率是研究组中最低的。另一项研究发现，睡眠时间较短的婴儿在童年期间患肥胖的可能性比睡眠充足的婴儿高得多。
糖尿病相关研究表明，每晚睡眠不足5小时的人患2型糖尿病的风险大大增加。研究还发现改善睡眠对控制血糖和提高胰岛素敏感性有一定影响，同时抑制了糖尿病并发症的发展。
关于心血管疾病和高血压的一项研究发现，即使睡眠适度减少（睡眠时间减少至每晚6至7小时）也会大大增加冠状动脉钙化的风险。冠状动脉钙化是心肌梗死和心脏病多因死亡的主要因素。越来越多的证据表明，阻塞性睡眠呼吸暂停引起的睡眠质量下降与心血管疾病（包括高血压、卒中、冠心病和心律不齐）的风险之间存在密切联系。
关于睡眠对人体免疫系统的影响的研究较为丰富，研究显示睡眠剥夺会提高体内炎症因子的水平，感染会影响睡眠量和睡眠模式。对这些相互作用的研究才刚刚开始，但早期研究表明，睡眠剥夺可能会降低抗感染能力。
在最近的研究中，同样暴露在流感病毒接触环境下，平均每晚睡眠时间不足7小时的受试者出现感冒症状的可能性大约是对照组（平均每晚睡眠时间8小时或8小时以上的受试者）的1.4倍。这些潜在的不利于健康的因素会增加医疗保健成本，导致工作效率降低。此外，调查显示睡眠时间不足（每晚睡眠时间为5小时或更少）导致全因死亡率增加15%，因此睡眠质量最终会影响人类平均寿命和生活质量。