Sama seperti siklus lain dalam tubuh, proses tidur diatur oleh sebuah mekanisme  khusus yang biasa disebut sebagai Irama Sirkadian (circadian rhythm) yang berperan sebagai jam biologis. Secara harafiah irama sirkadian berarti sebuah siklus yang berlangsung sekitar 24 jam (dalam bahasa Latin circa berarti sekitar, dian berarti satu hari atau 24 jam).

Irama sirkadian amat peka terhadap rangsang cahaya, disamping faktor-faktor lain yang juga dapat mempengaruhi. Pada sore hari di saat cahaya sudah mulai meredup, tubuh kita secara otomatis mulai mempersiapkan diri untuk tidur dengan meningkatkan kadar melatonin (hormon) dalam darah. Kadarnya akan tetap tinggi sepanjang malam untuk membantu tidur. Cahaya begitu penting bagi proses tidur, hingga sering dikatakan bahwa gangguan tidur pertama kali muncul di saat penemuan bola lampu.

Dalam pengaturan tidur, jam biologis berdetak dan memberikan sinyal-sinyal yang memberikan sensasi segar dan penuh vitalitas pada jam-jam tertentu. Biasanya rangsang sadar ini mencapai puncak pada pukul sembilan pagi dan malam. Akan tetapi tentu saja faktor-faktor lain seperti lingkungan, perilaku, sosial, obat-obatan dan juga usia akan mempengaruhi seluruh proses ini, sehingga satu orang dengan yang lain akan berbeda.

Proses tidur juga dipengaruhi oleh mekanisme hutang tidur. Setiap jam kita terjaga adalah hutang tidur yang akan memberikan rasa kantuk. Rasa kantuk ini akan bekerja berlawanan dengan jam biologis yang mendorong kita untuk terjaga. Rangsang sadar dan rangsang untuk tidur, saling bersaing untuk mempengaruhi kita.

Misalkan saat bangun pagi dimana rangsang sadar memang belum begitu aktif, tetapi dengan tidur yang cukup, hutang tidur pun menjadi nol, sehingga kita akan terjaga penuh. Semakin siang hutang tidur semakin bertambah, di lain pihak rangsang sadar mencapai titik terendah. Sekitar pukul satu, kantuk mulai menyerang dan rangsang sadar mulai kehilangan pengaruhnya. Semakin sore rangsang sadar mulai merangkak naik kembali, cukup untuk melawan hutang tidur yang terus bertambah. Sampai akhirnya di malam hari, kira-kira pukul sembilan, rangsang sadar mencapai titik puncak tetapi hutang tidur pun sudah cukup banyak sehingga mengalahkan rangsang sadar dan akhirnya kantuk pun mengunjungi kita.

Normalnya, seseorang tidur selama 8 jam setiap harinya. Jika kurang dari ini, hutang tidur akan semakin bertambah. Misalkan seseorang tidur 5 jam malam sebelumnya, maka ia kekurangan tidur 3 jam yang untuk selanjutnya jadi menambah beban hutang tidur. Malam berikutnya ia tidur selama 8 jam. Ini tidak cukup, sehingga di hari berikutnya beban 3 jam malam sebelumnya masih akan membebani dan rasa kantuk pun tetap menyerang. Berbeda jika ia tidur selama 11 jam untuk melunasi hutang tidur, hari berikutnya tentu saja kesegaran akan menyertai.

Rasa kantuk akibat hutang tidur yang menumpuk dapat berakibat pada berkurangnya kemampuan mental, seperti berkurangnya konsentrasi, daya ingat, produktifitas, dan refleks sewaktu mengendara. Dikatakan oleh para spesialis kesehatan tidur, bahwa tidur selain istirahat fisik juga merupakan istirahat mental dan emosional. Dikatakan juga bahwa pada saat bermimpi daya ingat seseorang dipelihara. Pada sebuah penelitian telah dibuktikan bahwa orang-orang yang kekurangan tidur REM akan mengalami penurunan tingkat konsentrasi maupun daya ingat, yang berakibat pada menurunnya tingkat intelegensia.

Bagaimana dengan Anda? Ketika pulang dari kerja nan sibuk, Anda merasa begitu lelah hingga yang Anda dambakan hanyalah meletakkan kepala di atas bantal. Apakah rasa lelah ini diakibatkan oleh kesibukan Anda? Atau akibat kurangnya jam atau kualitas tidur Anda? Seperti rentenir, hutang tidur akan menagih hingga kesempatan Anda untuk bisa bermain-main dengan putra-putri tercinta pun berkurang.