꿈은 왜 꾸는 걸까? 뇌과학에서는 낮 동안 우연히 생긴 쓸모없는 연결을 폐기하고 올바른 연결로만 재구성시키는 과정을 꿈이라고 말한다.

수면 연구자들에 따르면, 8시간 수면 시 수면단계는 4~5회 나타난다. 각 주기는 90분이며, 빠른 안구운동 수면단계인 렘(REM)과 4개의 비렘(NREM)으로 구분된다. 비렘 수면 동안에 신체는 비활성화되는데, 심박과 호흡률이 크게 감소하고 뇌활동이 줄어든다. 안구운동은 느리거나 거의 없고 근육 긴장도가 적당한 수준을 유지한다.

반대로 렘수면 상태는 매우 극적이다. 매우 빠른 뇌파를 보이고, 매우 빠른 안구운동(40~60회/1분)을 나타낸다. 심박과 혈압이 낮고, 감각기관으로부터 들어오는 정보는 거의 없다. 신체의 근육긴장도도 매우 낮아져 거의 마비상태에서 뇌는 거대한 방전에 의해 자발적으로 작동한다. 이런 렘 수면 동안 꿈을 꾼다. 꿈을 안 꾼다는 사람조차 이때 깨우면 꿈을 이야기 할 수 있다.

수면 자체는 낮동안 활동한 신체, 특히 뇌를 회복시켜준다. 꿈은 반대다. 심리를 회복시켜준다. 렘 수면 시간 동안에는 거의 100% 꿈을 꾸는데, 이야기가 있고 영화같이 생생하고 환상적이다. 수면 연구 동안 꿈을 꾸지 못하게 하면 신경질, 불안감이 증가하고 집중력 장애 등의 성격 변화와 식욕 및 체중 증가가 나타난다는 보고가 있다. 나중에 꿈을 더 많이 꾸는 것으로 꿈 보완 현상도 일어난다. 심리적인 문제를 겪고 있거나 월경전증후군의 여성에게서 꿈이 증가한다는 보고가 있는 만큼, 전문가들은 꿈을 통해 심리가 치유될 것이라고 추측한다.