El sueño es un estado fisiológico y comportamentalmente distinto del reposo o la vigilia silenciosa. Un animal dormido despertará inmediatamente con una estimulación adecuada. Esta abrupta excitación distingue el sueño del letargo, la hibernación y otros estados de inactividad duraderos. La mayoría de los vertebrados no solo se dedican a la vigilia silenciosa, sino que también duermen. El hecho de que los animales deben dormir para funcionar eficazmente durante la vigilia implica que el sueño es biológicamente importante. Aparentemente, algunos procesos que son esenciales para la eficiencia homeostática y el proceso de información funcionan de manera exclusiva o más efectiva en el contexto del sueño.
La investigación del sueño se ha centrado principalmente en el sueño de los mamíferos y la mayoría de estos estudios utilizaron la electroencefalografía (EEG) para caracterizar el sueño y las etapas del sueño. El problema es que muchas de las características del EEG extracraneal del sueño de los mamíferos no se expresan en especies no mamíferas. El registro intracraneal es muy informativo, pero rara vez se realiza debido a razones técnicas. Por lo tanto, al revisar los datos de sueño no mamíferos, los resultados de la evaluación del comportamiento deben tener prioridad sobre los hallazgos del EEG. Conductualmente, el sueño se caracteriza por los estereotipos posturales , la reducción de la actividad motora , la elevación del umbral de excitación , la excitación después de una estimulación adecuada , la periodicidad circadiana y el rebote homeostático después de la pérdida del sueño .
Los subestados de sueño-vigilia se pueden delinear en mamíferos y, en cierta medida, en aves. Los dos tipos principales de sueño que se identificaron inicialmente se denominaron sueño de movimiento rápido (REM) y sueño no REM (NREM). Prefiero usar el modo silencioso de sueño (QS) en lugar del sueño NREM y el sueño activo (AS) en lugar del sueño REM. En los mamíferos, QS se divide en sueño ligero (LS) y sueño profundo (DS). QS a menudo se denomina sueño de onda lenta (SWS) en animales sin una clara diferenciación LS-DS. En humanos, SWS es sinónimo de DS.
Casi todos los vertebrados e invertebrados estudiados hasta la fecha muestran un comportamiento de sueño o de sueño. Esto implica que el sueño tiene algún valor adaptativo que conduce a su selección y evolución. Sin embargo, el sueño no debe verse como un rasgo adaptativo sino como la acumulación de muchos rasgos adaptativos que evolucionan a lo largo del tiempo en respuesta a diferentes presiones evolutivas. Algunas presiones existieron en algunos entornos, pero no en otros, y algunas presiones se mantuvieron sólidas, mientras que otras perdieron su impacto con el tiempo. Por otra parte, algunos linajes animales emplearon estrategias basadas en el sueño para hacer frente a ciertas presiones, mientras que otros utilizaron diferentes mecanismos para adaptarse a las mismas presiones. La exposición de los animales a presiones evolutivas variables, la evolución de diferentes estrategias adaptativas y el hecho de que el sueño es un agregado de muchos rasgos adaptativos explican la diversidad de fenotipos del sueño y comportamientos similares al sueño en diferentes especies animales .
A pesar de una oleada de investigaciones sobre el sueño en las últimas décadas, solo se ha estudiado un pequeño porcentaje de las especies animales existentes. Existe evidencia convincente de que el sueño tranquilo (QS) y el sueño activo (AS) están presentes en los homeotermos (mamíferos y aves). Sin embargo, la evidencia que sugiere que los poiquilotermos expresan AS está ausente (anfibios, peces e invertebrados) o muy débil (reptiles). También hay evidencia que sugiere que dormir en poiquilotermos no es homólogo a QS en homeotermos
