Между нарушениями сна и нарушениями обмена веществ существует тесная взаимосвязь. Уже доказано, что недостаточный сон предшествует возникновению таких заболеваний как сахарный диабет второго типа, ожирение. А полноценный сон не просто помогает сохранить и восстановить энергию для предстоящего нового дня. Во время сна активно идут реакции, направленные на производство (синтез) новых веществ, необходимых для нужд организма, для поддержания иммунной системы, для повышения устойчивости к стрессу. Кроме того во время сна мозг активно выводит токсичные молекулы из пространства вокруг нейронов.

Сон может оказывать влияние на обмен веществ влияя на ритмичность приема пищи. Например, ограничение сна у людей повышает концентрацию грелина – гормона, стимулирующего аппетит, и снижает концентрацию лептина – гормона, подавляющего аппетит.

Также, в метаболизме человека существуют ритмичные внутренние процессы, зависящие от времени суток. Например, около 19 % метаболитов, которые можно измерить в плазме крови и в слюне, имеют циркадные вариации, особенно это касается аминокислот и жирных кислот. В этот список входят кортикостероиды, билирубин, ацилкарнитины и лизофосфолипиды. Показано, что в результате ограничения сна увеличивается уровень таких метаболитов как серотонин, таурин, триптофан. Возможно, сон оказывает тормозящее влияние на их синтез или стимулирующее влияние на их деградацию.