Ko sanjamo, so aktivni celotni možgani. Možgani med sanjanjem ne počivajo – nasprotno, svojo aktivnost na področjih, ki so odgovorna za pričaranje čustev, podob in gibanja, še okrepijo. V zameno »zaklenejo« razum, zaradi česar so sanje pogosto nenavadne in absurdne.
Z uporabo senzorjev in elektrod lahko raziskovalci spremljajo, kdaj sanjamo, kar jim omogoča, da manipulirajo z vsebino naših sanj.