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中医研究失眠已有几千年历史，关于失眠的病因病机各代医家也是各有所见，主要可归纳为以下几点。
阴阳学说源于《黄帝内经》，《素问·金匮真言论》云：“阴中有阴，阳中有阳。平旦至日中，天之阳，阳中之阳也；日中至黄昏，天之阳，阳中之阴也；合夜至鸡鸣，天之阴，阴中之阴也；鸡鸣至平旦，天之阴，阴中之阳也。”天地阴阳的盛衰消长，致使一天有昼夜晨昏的节律变化。人与自然界是统一的整体，人体的阳气随着自然有消长出入的日节律运动，平旦时人体的阳气随自然阳气生发而由里出外，阳气渐长，人起床活动。中午时分人体阳气盛于外部，黄昏则阳气渐消，入夜则阳气潜藏于内，人上床休息，即“阳入于阴则寐，阳出于阴则寤”，正如《灵枢·口问》中所说“阳气尽，阴气盛，则目瞑；阴气尽而阳气盛，则寤矣”，阴阳不交，阴不敛阳，阳不入阴，心神浮越，魂魄妄行，则可见失眠。可见阴阳不交是失眠症的重要病机。
营卫不和理论也源于《黄帝内经》，正如《灵枢·营卫生会》中所云“营在脉中，卫在脉外，营周不休，五十而复大会。阴阳相贯，如环无端。卫气行于阴二十五度，行于阳二十五度，分为昼夜，故气至阳而起，至阴而止。故曰：日中而阳陇为重阳，夜半而阴陇为重阴。故太阴主内，太阳主外，各行二十五度，分为昼夜。夜半为阴陇，夜半后而为阴衰，平旦阴尽而阳受气矣。日中而阳陇，日西而阳衰，日入阳尽而阴受气矣。夜半而大会，万民皆卧，命曰合阴，平旦阴尽而阳受气，如是无已，与天地同纪”，即提示我们营气行于脉中，属阴；卫气行于脉外，属阳。营卫之气营运不休，一昼夜周流全身五十周，白天自然界的阳气充盛，人体是营气运营于脉内，卫气循行于脉外，各二十五周，营气荣养于内，卫气温护于外，人体的阳气充盛，人寤而活动；夜间自然界阴气渐盛，人体的营气营运于脉内，卫气入于里循行于阴经和五脏二十五周，卫气和营气阴阳相会，人卧而睡眠休息。《灵枢·大惑论》又载：“卫气不得入于阴，常留于阳，留于阳则阳气满，阳气满则阳跷盛，不得入于阴则阴气虚，故目不瞑矣……卫气留于阴，不得行于阳，留于阴则阴气盛，阴气盛则阴跷满，不得入于阳则阳气虚，故目闭也。”可见阴阳不调、营卫不和是失眠的重要原因。到了隋代巢元方在《诸病源候论》中提出“阴气虚，卫气独行于阳，不入于阴，故不得眠”，这是对这一理论的认可，也是发展。后世医家也广泛认同这一理论，并就营气、卫气与失眠的关系进行了一定的阐述，认为失眠可由“营卫之气衰少”“卫气不得入于阴”，营卫不和，昼夜节律失调所引起。
《素问·病能论》云：“人有卧而有所不安者，何也……脏有所伤及，精有所之寄，则安。”可见失眠与肝、心、脾、肺、肾皆有关。脏腑功能失调说是对多个脏腑学说的概括。
《血证论》记载：“肝病不寐者，肝藏魂，人寤则魂游于目，寐则魂返于肝。若阳浮于外，魂不入肝，则不寐。”《症因脉治》载：“肝火不得卧之因，或因恼怒伤肝，肝气怫郁；或尽力谋虑，肝血有伤……则夜卧不宁矣。”肝藏魂，其魂随寐而出入游返于内外，如肝被邪热所扰，气机不发，则魂不入肝，反张于外，神不安居而致不寐。现代医家学者依“亢害承制”理论认为导致失眠的五脏之间存在着制化现象，但其根源均出于肝。从肝论治失眠已成为中医治疗本病的方法之一。宋代许叔微在《普济本事方》中云：“平人肝不受邪，故卧则魂归于肝，神静而得寐。今肝有邪，魂不得归，是以卧则魂扬若离体也。”肝为刚脏，主动主升，气郁化火，从而使情志亢奋而难以抑制，则可见失眠、多梦。肝藏魂的功能受影响，魂不内藏，神明被扰，亦可致不寐。
《素问·灵兰秘典论》云：“心者，君主之官也，神明出焉。”因此，心对其他脏腑的功能活动，也起着主导作用。《灵枢·邪客》又云：“心者，五脏六腑之大主也，精神之所舍也。”心主神明的功能正常，则精神健旺，神志清楚；反之，则可致精神神志异常，出现惊悸、健忘、失眠、癫狂等症，足见心与失眠关系密切。凡是能影响心神的原因都可引起失眠，如邪气不足引起心失所养，火热炽盛可扰心或突受惊骇引起心神不安等都是不寐的常见原因。正如《医效秘传》载：“心藏神，大汗后则阳气虚，故不眠；心主血，大下后则阴气弱，故不眠。”
胆病不寐，首见于《中藏经》，指出“虚则伤寒，寒则恐畏，头眩不能独卧”，认为胆热则多睡，胆冷则无眠，又指出“心虚则畏人，瞑目欲眠，精神不倚，魂魄妄乱”，为后世从胆腑虚寒论治不寐提供依据。宋代《太平圣惠方》载“夫胆虚不得睡者，是五脏虚邪之气干淫于心。心有忧恚，伏气在胆，所以睡卧不安。心多惊悸，精神怯弱，盖心气忧伤，肝胆虚冷，致不得睡也”，明确指出失眠病机在心胆同病，提示治疗当从心胆同治。明代医家戴思恭的《证治要诀》提出痰在胆经，因胆涎沃心，致心气不足，神不归舍而不寐的病机理论，明确了胆病及心的机制。清代陈士铎的《辨证录》提出胆虚不寐的病机理论，认为少阳胆经，为心肾交接之会，胆气虚怯或胆虚邪侵使心肾交接无由，心肾不交而致不寐，陈士铎对胆虚致失眠的说理，充实了胆病不寐的理论。
《素问·逆调论》曰：“阳明者，胃脉也，胃者六腑之海，其气亦下行，阳明逆不得从其道，故不得卧也。”《黄帝内经》曰：“胃不和则卧不安，此之谓也。”后世医家对此进行了大量的发挥，有学者认为“胃不和则卧不安”是对因饮食不节、肠胃受损、胃气不和而致不寐的病理机制做出的高度概括，尤其指出《黄帝内经》之胃，概括了现代临床的脾、胃、肠三个方面的功能。另外，脾胃不和，胆胃不调，食积、痰火内扰心神也皆可致寝寐不安。在《素问·厥论》中就有记载“腹满䐜胀，后不利，不欲食，食则呕，不得卧”，二者讲的道理是一样的，就是指饮食不当，脾胃功能失调可以影响到睡眠。
《素问·病能论》曰：“肺气盛则脉大，脉大则不得偃卧。”失眠与肺的关系首先表现卫气和睡眠的关系，失眠与卫气失常密切相关，一言以蔽之，卫不和则卧不安，从而间接地验证了肺的功能失调可以导致失眠。另有学者认为不寐从肺论治，不外乎两端：首先肺气宣肃失常，水道不通，凝液成痰，或气衰不充，心脉失濡；其次是过悲伤肺，神魂相期。
《素问·评热病论》记载肾风：“诸水病者，故不得卧，卧则惊。”清代《冯氏锦囊秘录》提出“壮年人肾阴强盛，则睡熟而长，老年人阴气衰弱，则睡轻微易知”，说明失眠与肾阴盛衰有一定关系。肾的功能异常导致失眠是因为睡眠的正常取决于水火阴阳的协调，而阴阳协调，根在少阴。《冯氏锦囊秘录》指出“夫人之神，寤则栖心，寐则归肾，故寐者，心神栖归于肾舍也……故不寐与健忘两症，虽似心病，实多由乎肾虚也”。肾和失眠的关系在《伤寒论》中论述最多。
由此可见，五脏六腑功能失调都能引起失眠症的发生，并且脏腑相连，还可相互影响，使失眠症更加严重。
《素问·病能论》云：“人有卧而有所不安者，何也？岐伯曰：脏有所伤及，精有所之寄则卧安，故人不能悬其病也。”五脏藏神，脏为邪淫，神无所藏，魂不守舍，则使人眠睡不安。吴昆在《医方考》中亦云：“忧愁思虑伤心，心伤则苦惊喜忘，夜不能寐。”情志因素往往是通过改变脏腑的正常气机来影响睡眠。古代中医学对于情志失调导致失眠的论述常从思虑伤脾或者情志导致心神被扰、脏腑功能或者阴阳失调方面来说。如《类证治裁》指出：“思虑伤脾，脾血亏损，经年不寐。”《景岳全书》曰：“思虑过分，火炽痰郁而致不眠者多矣。”“劳倦思虑太过者，必致血液耗亡，神魂无主，所以不眠。”思虑过度则伤脾，心脾血虚，神魂无主，而致失眠，此类失眠即是因情志异常所诱发。惊恐亦可引起失眠。中医学认为，“惊则气乱”。惊吓过后，气机逆乱，神无所主，且“悲哀怒忧则心动”，心神不宁，神志错乱，导致不寐。《黄帝内经》认为，“恐则气下”，即恐惧伤肾，肾精受伤，不能上承心火，造成心肾不交，扰乱神明而致不寐。
另有一些患者由于先天体质因素，又由于后天失于顾护，使情志异常更为明显，导致脏腑功能失调，气血不畅而失眠。如一些患者先天禀赋不足，形志懦弱，性格多表现为胆怯、自卑、多疑等。形志懦弱之人，又易为七情所伤，长期情志抑郁，久必致肝气郁结，疏泄失常，魂不归肝，而见失眠、多梦等症；或素体肝阳偏亢或肝郁化火，则可见烦恼易怒，火性炎上而扰乱心神则不寐。而劳心之人，久坐久视，致心脾气血两伤，或肝郁犯脾，而成心脾两虚之证。心血不足，心神失养，而见失眠多梦；脾气虚弱，运化失常，或房事过频，伤及肾精，或心阴亏损，或肾阴亏虚，肝肾亏虚，脑髓失充，元神无养，故症见失眠；或素体痰湿偏盛，或阳旺多火，若又为惊疑所触发，痰火内扰，致睡不安稳。
气血失调是导致失眠的一个重要因素。《难经·四十六难》认为人老不寐的病机是“血气衰，肌肉不滑，荣卫之道涩，故昼日不能精，夜不能寐也”，指出了失眠与气血关系密切。古人有久病必有瘀之说，清代叶天士、王清任等医家更有阐述。“久病必瘀”，血络瘀滞，心脉受阻，心神失养，阳不入阴，神不守舍，而致入眠不易，梦中惊魇，其根蒂在于血瘀，“血气不和，百病乃生”。血瘀的形成，或由寒邪侵犯，血被寒凝，泣而不行所致；或由血熬伤津，津不载血，血液凝结所致；或由痰浊水饮阻遏血脉正常运行而致；或由情志不畅，肝郁气滞，不能行血所致；亦可由外伤肌肉血脉，恶血内留，以及年老体弱，气虚无力推动血行所致等。
另有“百病多因痰作祟”之说。《医宗必读》又将不寐的原因概括为“一曰气虚，一曰阴虚，一曰痰滞，一曰水停，一曰胃不和”五个方面。痰浊为病，常随气上逆，蒙蔽清窍，扰乱心神，使心神活动失常。《景岳全书》曰：“痰火扰乱，心神不宁，思虑过伤，火炽痰郁而致不眠者多矣。”《血证论》则提出“肝经有痰，扰其魂而不得寐者，温胆汤加枣仁治之”。痰郁是因肝气不舒所致，情志不畅，肝郁化火，灼津而生；也可因忧思伤脾，脾虚生湿而酿成；或因饮食肥甘厚腻，酿湿而生。最终这个“痰”若是上蒙清窍，则元神被遏，阴阳失调，神失守舍而失眠。
由此可见，历代医家针对不寐多以从心论治阐述为长，近代渐有从痰、从瘀论治之说，当今王翘楚等以肝为切入点，深入研究失眠症临床证候特点，立从肝论治法治疗以失眠为主症及其相关疾病，确有较好疗效。