Sen to stan czynnościowy ośrodkowego układu nerwowego, cyklicznie pojawiający się i przemijający w rytmie dobowym, podczas którego następuje zniesienie świadomości i bezruch. Fizjologiczny sen charakteryzuje się pełną odwracalnością pod wpływem czynników zewnętrznych.

Przeciwieństwem stanu snu jest stan czuwania. Granica pomiędzy tymi stanami jest płynna u zwierząt niższych

Zapotrzebowanie na sen u ludzi zależy od wieku, przy czym generalnie im młodsza jest osoba, tym więcej snu potrzebuje. U noworodka i małego dziecka sen jest podzielony na kilka części – u osoby dorosłej natomiast taki podział raczej nie występuje.

Zapotrzebowanie na sen jest też cechą indywidualną, zależną od genów. Zwykle dorosłe osoby potrzebują około 6-8 godzin pełnego snu na dobę. Mózg nastolatków podlega jednak znaczniejszym zmianom i prawdopodobnie wymagają one przynajmniej 9 godzin snu na dobę, do efektywnego funkcjonowania.

Rytm zapadania w sen jest regulowany poprzez natężenie światła (rytm sen/czuwanie jest definiowany na nowo po zmianie strefy czasowej) oraz poprzez bodźce społeczne. W eksperymentach polegających na całkowitym odizolowaniu ludzi w pokojach bez okien, zegarów, telewizji, radia i telefonów, kiedy sami mogli sobie wybierać moment zasypiania i wstawania, większość badanych funkcjonowała w rytmie 24,2 godzinnym. Stosowność zaśnięcia w zależności od emocji (brak zagrożenia) i odczuwania głodu reguluje oreksyna.

Sen dzieli się na dwie główne fazy:

Sen o wolnych ruchach gałek ocznych ; inna nazwa: sen wolnofalowy. W fazie tej pojawiają się fale delta aktywności elektrycznej mózgu.
Sen REM – jest to sen o szybkich ruchach gałek ocznych. W tej fazie występują najczęściej marzenia senne.
Następuje w niej całkowite rozluźnienie ciała, ponieważ most, będący elementem pnia mózgu, odcina jego wpływ na mięśnie.

Sen zaczyna się fazą NREM, prawidłowo o czasie trwania 80-100 min, po której następuje faza snu REM trwająca ok. 15 min.

U osób dorosłych tego typu cykl powtarza się 4 lub 5 razy.