Søvn er en naturlig mekanisme, der er fælles for alle pattedyr. I starten blev det betragtet som en nødvendig proces til hjernestil; i dag ved vi dog, at nogle regioner i hjernen er mere aktive, når de sover, end i vågen tilstand.
Søvn kan derfor defineres som en periode med formindsket motor og perceptuel aktivitet, der følger en cirkadisk rytme. Under denne "suspension" forbliver processerne i det vegetative liv aktivt: man fortsætter med at trække vejret, hjertet ophører ikke med at slå, blodcirkulationen stopper ikke, og hormonproduktionen stopper ikke. Selv opfattelsen er ikke fraværende, da en person kan vækkes af en lyd eller taktil stimulus, og lejlighedsvis kan muskelaktivitet forekomme (for eksempel når man skifter stilling i sengen).
Mange teorier er blevet fremført for at forklare søvnens fysiologiske rolle . Nogle forskere mener, at søvnfunktionen hovedsagelig er at genskabe kroppen for at genvinde den energi, der anvendes i dagtimerne. Andre eksperimentelle bevismaterialer har vist, at natsøen kan lette opbevaring af nyttig information, der er erhvervet under waking og hjælper med at konsolidere levende oplevelser. Desuden viser nylige data konsekvenserne af søvn i immunforsvarsmekanismerne : nogle dyr, der er berøvet hvile i lang tid, viste sig faktisk lettere at blive smittet.
