Doğa olaylarının zaman içinde tekrarlayan değişimleri tüm canlıların bedensel işlevine yansır. Mevsimler, gelgit olayları, ay devreleri, manyetik alan, ses ve atmosfer gibi olaylar canlıların yaşamını en belirgin olarak etkileyen ve iç saatinin oluşmasını sağlayan gece gündüz ritmidir.
İnsanlar 24 saatlik süre boyunca 100 den fazla parametrelerinin değişim gösterdiği tespit edilmiştir. Bu değişim 24 saat çevre değişikliğine uyum gösterip hem de kendi aralarında bağlantı içindedir. Kan kortizol düzeyi gece saat 02.00 saatlerinde artmaya başlayıp, uyumadan hemen önce saat 06.00-07.00 arasında en üst düzeye varır. Uyanıklık derecesi ve mizaç saati 15.00 dolayında, kalp vurum sayısı ve beden ısısı ise 17.00 saatlerinde en üst düzeye ulaşmaktadır. Sirkadiyen yani yaklaşık gün ritimler şeklinde isimlendirilen biyolojik değişimlerin en çarpıcı olanı uyku uyanıklık ritmidir. Canlılarda sirkadiyen salınımlarının oluşumunu sağlayan içsel bir düzen vardır. Ve zaman göstergesi yokluğunda insanlarda uyku-uyanıklık ritmi kişiden kişiye değişmektedir. Güncel yaşam koşullarında bazı kişilerde gece işi, kıtalararası uçuş nedenleriyle sık olarak gece-gündüz devri ile uyku-uyanıklık sirkadiyen ritmi arasındaki zaman uyum bozulmakta, bu kişiler gece çalışmak gündüz uyumak zorunda kalmaktadır. Bu kişilerde sirkadiyen ritmi yeniden kurulmakta, bu değişim uyku saatleri değişen kişi için, ısı değişimi için 1 hafta, kan kortizol düzeyi için 3 haftalık süreye ihtiyaç vardır. İyi bir uyanıklığın sağlanmasında biyolojik ritimlerden başka etmenlerde rol oynamaktadır. İyi uyanıklılık hali kişiden kişiye değişiklik göstermekte ve içe dönüklülük ve dışa dönüklülük gibi kişilik özellikleri ve nörotik faktörler etkilemektedir.
Gece-gündüz ritmi ile biyolojik sirkadiyen ritimler arasında uyumsuzluk ortaya çıktığında, kişi geç ve güç olarak uyur, uykusunu almamış olarak kalkar ve kalktığında kendini iyi hissetmez, normal yemek saatlerinde iştahsız olur. Bazen de belirli bir dış nedene bağlı olmaksızın içsel nedenlere, yani nörotik eğilim, yaşlanmak gibi sorunlar ortaya çıkar. Gündüz-gece devri ve biyolojik sirkadiyen ritimler arasında uyum bozulur. Uyanıklık hali, uyku uyanıklık dönemleri ile giden iki dereceli bir sistemden çok artan ve azalan bir işlev olarak ele alınmaktadır. Bu yüzden kimi kişilerde gündüz kimi kişilerde ise gece daha iyi olmasıdır. Uyanıklık fonksiyonlarının en üst noktası kişilere göre değişmek üzere erken ya da geç olarak ortaya çıkmaktadır. Akşam kişileri ve sabah kişileri olarak ikiye bölünen uyku biçimleri biyolojik ritimleri farklıdır.22.00den önce yatıp 07.00 de kalkan bir kişi sabah kişileri,24.00 den sonra yatan kişilere ise akşam kişileri olarak adlandırılır. Yatma ve kalkma saatleri ile beden ısısının tepe noktası arasında anlamlı bir ilişki bulunmaktadır. Bu saatlerin seçiminde biyolojik ritimler, arasında mesleki ve toplumsal zorunluluklar ve bireyin uyum gücüde etkili olur.
Uyku gereksinimde ergin kişilerde uyku süresi büyük farklılık göstermektedir. Bu süre uç noktalarda 4ve 11 saatleri de bulmaktadır. Kişilerin çoğunluğunda ise 7-8,5 saat arasındadır, Bebeklerde ise uyku doğumdan sonraki ilk günlerde 16,5 saattir. Bu uyku gereksinimi bebeğin yaşı arttıkça azalmaktadır.2 yaşındaki çocuk 13,5 saat,6 yaşındaki çocuk 12, 13 yaşındaki çocuk ise 9,5 saat uyur.60 yaşından yukarı yaşlılarda ise zıt gelişmeler görülmektedir. Yani ya çok fazla uyumaktalar ya da çok az uyumaktadırlar. Buna sebep olan faktör, mesleki hayata bağlı zorunlulukların ortadan kalkması ve bireysel uyku gereksinim farkının artmasına bağlıdır. Sadece yaşlı kişilerde uykuyu geciktirme ve uykunun dinlendirici etkisi azalmaktadır. Uzun süreli uyku kişiye zarar verebileceği gibi, çok az uyumakta kişiyi olumsuz etkilemektedir. Algılama ve muhakeme düzeni bozulmakta ve kişi halsizlik adaptasyon gücünü kaybetmekte ve buda her işine engel teşkil etmektedir. Hiç uyumadan yaşamakta bilim adamları tarafından yaptıkları deneyler sonucu imkânsız olduğu kanıtlandı.