Jeder Zyklus, der periodisch in 24 Stunden wiederkehrend abläuft, wird von der Wissenschaft (Chronobiologie) als circadianer Rhythmus bezeichnet. Bestimmte Vorgänge bei Menschen und auch bei anderen Lebewesen hängen von diesem Tageszyklus ab.
Am auffälligsten ist, dass durch die innere Uhr ein Rhythmus von Schlaf- und Wachzeiten vorgegeben wird. Im Durchschnitt schläft der Mensch in der Nacht ungefähr 7 Stunden. Es gibt aber auch Menschen, die weniger oder mehr Nachtschlaf benötigen. Säuglinge brauchen bis zu 16 Stunden Schlaf am Tag, bis zur Pubertät nimmt das Bedürfnis immer mehr ab. Für die meisten erwachsenen Menschen ist eine Schlafdauer zwischen 7 und 9 Stunden ideal. Gerade in der modernen Zeit schlafen die Menschen tendenziell aber eher kürzer, um dem Leistungsdruck der Gesellschaft gerecht zu werden.
Individuell gibt es Unterschiede beim Verlauf der Schlaf-Wach-Rhythmen. Manche Menschen sind früh am Morgen schon sehr munter und sind dementsprechend abends früh müde. Diese Gruppe wird „Lerchen" genannt. „Eulen" dagegen kommen morgens nur schlecht aus dem Bett, sind aber abends fit und werden zu regelrechten „Nachtmenschen". Die Tendenz, eher ein Morgen- oder ein Abendmensch zu sein, ist größtenteils durch die Gene bestimmt.
Doch es gibt im Verlauf von 24 Stunden nicht nur die eine Ruhephase mit Schlaf zur Nachtzeit. Auch während des Tages gibt es kleinere Tiefpunkte. Ein besonders deutliches Formtief besteht um die Mittagszeit herum. Daher ist der Mittagsschlaf quasi vorprogrammiert und hat durchaus seinen Sinn. Verschiedene Studien haben bei Menschen, die mittags ein kleines Schläfchen halten, eine deutliche Leistungssteigerung festgestellt.
Dem 24-Stunden-Zyklus unterliegen jedoch bei weitem nicht nur die Schlaf- und Wachzeiten beziehungsweise die Kurven der Leistungsfähigkeit und des Konzentrationsvermögens. Viele Hormone werden tageszeitabhängig ausgeschüttet. Stoffwechselprozesse und Verdauung haben ebenfalls ihr Maximum zu bestimmten Tageszeiten. Auch die Schmerzempfindlichkeit wechselt rhythmisch im Tagesverlauf. Der Blutdruck und vor allem die Körpertemperatur haben wiederum einen großen Einfluss auf den Schlaf und die Müdigkeit. Bei niedrigerer Körpertemperatur ist ein besserer Schlaf möglich als bei höheren Werten. Daher ist das Minimum der Temperaturkurve im Mittel zwischen 3 und 4 Uhr nachts zu finden.