Odnos između sna i termoregulacije naglašen je brojnim istraživanjima na ljudima i različitim životinjama. Prije ilustriranja rezultata ovog istraživanja, potreban je kratak uvod u spavanje, koji će mnogi znati da nije isti tijekom njegovog trajanja, ali se sastoji od dvije glavne faze: ne-REM (ortodoksni san) i REM ( paradoksalni san). Analiza pojma REM omogućuje nam da shvatimo značajne razlike između ove dvije faze; REM je zapravo kratica brzih pokreta očiju = brzih pokreta očiju .
Nasuprot tome, ne-REM san karakterizira pospanost svih autonomnih funkcija, o čemu svjedoči EEG trag obilježen velikim i sporim valovima.
Faze REM spavanja, mjestimice s dužim periodima dubokog sna, traju 15-20 minuta svaka i ponavljaju se približno svaka dva sata. Tijekom noći faze ortodoksnog sna postupno se smanjuju, a one tipa REM-a se povećavaju u trajanju i intenzitetu, do najdužeg trenutka prije buđenja.
Prema onome što je rečeno, nije iznenađujuće da pojava ne-REM spavanja popraćena smanjenjem metaboličkih procesa, što se očituje smanjenjem srčane aktivnosti i središnje tjelesne temperature, te povećanjem kožne aktivnosti. Stoga, tijekom non-REM sna, termoregulacija je usmjerena na smanjenje same tjelesne temperature. Nadalje, čini se da je opći pad metaboličke aktivnosti posredovan termoregulacijskom kontrolom koja predviđa pojavu sna; stoga, čini se da smanjenje metaboličkih procesa nije samo posljedica, već i nužan uvjet za pogodnost spavanja. Tijekom faze spavanja bez REM-a tijelo održava svoj termoregulacijski kapacitet; prema tome, slično onome što se događa u budnom stanju, odgovara na povišenje temperature okoline s polipenijom, perifernom vazodilatacijom, znojenjem, smanjenjem metaboličkih procesa na kojima se temelji opcionalna termogeneza i pretpostavkom držanja koje pogoduje toplinskoj disperziji; i obrnuto, kada se temperatura okoline smanji, za vrijeme ne-REM sna moguće je uočiti vazokonstrikciju kože, pileerekciju, povećanje izborne termogeneze i, ograničeno na faze jedan i dva, pojavu drhtanja. Opisano se ne događa u fazama REM sna, tijekom kojih hipotalamus gubi sposobnost termoregulacije, do točke da se dopusti paradoksalno ponašanje s pojavom kožne vazokonstrikcije kod životinja izloženih toplini i vazodilataciji kod onih koji su izloženi hladnoći. Posljedično, tijekom REM spavanja jedina rješenja za zaštitu tijela od prekomjernih temperaturnih promjena predstavljaju buđenje ili prolazak u fazu ne-REM sna. Cerri i sur., 2005, pokazali su na primjer kako je izlaganje štakora hladnim uvjetima okoline, kao što je dovelo do gubitka termoneutralnosti, proizvelo smanjenje za oko 80% u trajanju REM sna normalno izraženog u ovoj vrsti,
