Inom medicinen definieras insomningsproblem (även känt som insomni) som svårigheter att somna, ha obehaglig eller otillräcklig sömn, tidiga uppvaknanden eller sömnlöshet. En person med insomningsproblem kan ha en av följande symptomer:

1. Svårt att somna (sömninsomni)
2. Vakenhet under natten (medelsvårigheter att stanna vaken under natten eller tidiga morgonvaknen)
3. Tidigt uppvaknanden (tidiga uppvaknanden med efterföljande svårigheter att somna tillbaka)
4. Sömnlöshet, trots att man har haft tillräcklig möjlighet till sömn

För att klassificera insomningsproblemet som ett medicinskt problem måste det pågå i tre månader eller längre och orsaka kliniskt signifikanta besvär under dagen, såsom trötthet, sömnlöshet, koncentrationssvårigheter, irritabilitet, minnesförlust eller sänkt humör.

Tidigt uppvaknande definieras som att vakna upp tidigare än man vill och inte kunna tillbringa den tid som återstår före morgonmåltiden i ett tillstånd av sömn. Detta kan leda till en känsla av trötthet under dagen, oro och stress samt påverka vardagsaktiviteterna negativt.

Sömn är en periodisk och reversibel biologisk tillstånd som karaktäriseras av avsaknad av medvetande, rörelsemönstring och sänkt respons på yttre stimuli. Under sömnen genomgår individen olika stadier med olika typer av hjärnverksamhet och fysiologiska funktioner. Det finns två huvudsakliga typer av sömn: REM-sömn (rapid eye movement sleep) och icke-REM-sömn (non-rapid eye movement sleep), som varierar i intensitet och uppdelas i olika stadier. Sömn har en viktig roll för kognitiv funktion, minnesbildning, läkande processer, hormonutsöndring och allmänhet homeostasis.

REM-sömn, eller Rapid Eye Movement-sömn, är en typ av sömn som karakteriseras av snabba ögonrörelser, höjd hjärtslag och andningsfrekvens, och aktiva drömmar. Under REM-sömnen är hjärnan mycket aktiv, nästan lika aktiv som när man är vaken. Det är under denna fas av sömnen som de flesta drömmarna inträffar. REM-sömnen är en del av den normala sömncykeln hos människor och djur, och den alternerar med icke-REM-sömn under en typisk nattsömn.

Sömnstörningar (Sleep Disorders) är en grupp medicinska tillstånd som kännetecknas av oönskade eller abnorma sömnbeteenden och/eller sömnrelaterade symtom. Dessa störningar kan påverka mängden, kvaliteten och regleringen av sömnen och leda till negativa konsekvenser under vakenhetstiden. Sömnstörningar kan delas in i olika kategorier baserat på deras orsaker och karaktär, exempelvis insomnier (svårigheter att somna in eller stanna sovande), sömnlöshet (olämpliga uppvaknanden under natten eller tidigt på morgonen), sömnapné (andningsstörningar under sömn), parasomnier (abnorma beteenden under sömn) och circadian rythmstörningar (avvikande sömntider). Sömnstörningar kan ha en negativ påverkan på individens vardagliga funktion, mental hälsa, arbets- och skolprestationer samt kvaliteten på livet. Vissa sömnstörningar kan också vara förknippade med underliggande medicinska eller psykiatriska tillstånd.

Obstruktiv sömnapnea (OSA) är en medicinsk tillstånd där andningen upprepade gånger pausas eller blir ytterst onormalt långsam under sömnen på grund av att luftvägarna förträngs eller helt blockeras. Detta orsakas vanligtvis av att mjuka strukturer i halsen, som tungan och svalget, ramlar tillbaka och blockerar luftflödet. OSA kan leda till sömnlöshet, trötthet under dagtime, minskad koncentration och minnesförlust, samt ökad risk för högt blodtryck, hjärtsjukdom och stroke. Diagnosen ställs vanligtvis genom en polysomnografi, en undersökning där sömnen övervakas med hjälp av olika sensorer och kameror. Behandlingen kan innefatta användande av ett CPAP-maskin (continuous positive airway pressure), viktminskning, lägga till sidosovning eller i vissa fall kirurgi.

Sömnapnesyndrom, även känt som narcolepsi med kataplexi, är en sällsynt neurologisk sjukdom som karaktäriseras av överväldigande sömniga episoder och kataplexi, som är plötsliga och ofrivilliga muskelsvagheter orsakade av starka emotionella reaktioner. Andra symtom kan inkludera hallucinationer, sömnlöshet och paralys av sömnen. Sjukdomen beror på en abnormitet i det del av centralnervösa systemet som reglerar sömnen och vakenheten.

Sömnövervakning, även känd som polysomnografi, är en medicinsk undersökning som används för att diagnostisera sömnstörningar och andningsrelaterade sömnsjukdomar, såsom sömnlöshet, sömnapné och REM-relaterad respirationsrubbning. Den inkluderar en uppsättning av tekniker för att samtidigt övervaka flera kroppsliga funktioner under sömn, till exempel hjärnaktivitet, ögonrörelser, muskelaktivitet, andningsmönster och EKG. Denna information används sedan för att bedöma djupet av sömnen, eventuella störningar under sömnen och andra relaterade problem. Sömnövervakning utförs vanligtvis i en särskild klinisk miljö som är utformad för att simulera ett naturligt sömnmiljö, men kan också utföras hemma med vissa begränsningar.

Manodepressiv sjukdom, även känd som bipolär affektivt störning, är en mental ohälsa som karaktäriseras av upprepade episoder med maniska, hypomana eller depressiva symptom. Under en manisk episod kan individen uppleva ökad energi, eufori, tankeflöde och självsäkerhet, samt ha svårt att sätta sig stilla eller tänka klart. Under en depressiv episod kan personen känna sig nedstämd, hopplös, trött, sakna energi och ha ont i kroppen. I vissa fall kan individen uppleva både maniska och depressiva symptom samtidigt, ett tillstånd som kallas mixed state. Manodepressiv sjukdom påverkar personens humor, tankar, perception, handlingar och sömn. Det är en livslång sjukdom som behandlas med mediciner och psykoterapi.

'Vakenhet' definieras inom medicinen som ett medvetet tillstånd där en individ är fullt medveten och reagerar på sin omgivning. Det är den normala medvetna tillståndet under dagen, då individen kan tänka, kommunicera och agera aktivt. Vakenhet kontrolleras av ett komplext system som involverar flera hjärnstrukturer och neurotransmittorsystem, inklusive det retikulära aktiveringssystemet (RAS), thalamus och kortikala nätverk.