现在研究比较多的就是激素对睡眠的直接影响作用,褪黑素是主要由松果体分泌的,它和睡眠的关系最为密切的激素之一,褪黑素的分泌是一个简单的类似方波的一个血药浓度模式,该习惯性就寝时间之前几个小时就开始分泌增加,在习惯性觉醒时间大约一个小时以内下降,褪黑素的分泌由室交叉上核严格控制,并且光输入参与调节,比方说光能强烈抑制褪黑素的分泌,褪黑素对人类的睡眠有重要的调节作用,外源性的增加褪黑素有轻度的镇静作用,可以缩短入睡潜伏期,因为松果体手术切除或者是脊髓神经完全损伤引起的内源性降低褪黑素缺失,会引起睡眠结构的改变。
另一个和睡眠密切相关的激素是皮质醇,皮质醇呈脉冲式的分泌,而在夜晚或者是睡眠前段皮质醇水平比较低,睡眠后段开始分泌增加,习惯性觉醒时间之后达到一个分泌的顶峰,关于皮质醇的研究,已经发现睡眠尤其是慢波睡眠对这个HPA轴的这个活性和皮质醇的分泌有抑制作用,特别是对正常个体清醒期和非快速睡眠期一像,一期也就是浅睡眠期皮质醇水平还是比较高的,在慢波睡眠或者是深睡眠的时候皮质醇的水平是比较低的,除此之外,像催乳素、肾上腺素、生长激素等等也和睡眠调节有着非常重要的关系。