Selama kita tidur, otak kita tetap aktif. Saat kita mimpi, aktivitas otak kita meningkat, terutama di daerah yang terkait dengan pengolahan visual, emosi, dan memori. Meskipun kita tidak sepenuhnya memahami maksud mimpi, aktivitas otak ini menunjukkan adanya proses mental yang kompleks saat kita mengalami mimpi. Mimpi biasanya terjadi selama fase tidur REM (Rapid Eye Movement).

Pada tahap ini, mata bergerak cepat, denyut jantung dan pernapasan menjadi lebih cepat, dan otot-otot tubuh kita menjadi relaks. Ini adalah fase tidur yang paling aktif secara mental dan di mana kebanyakan mimpi terjadi. Banyak teori berbeda tentang apa yang menyebabkan isi mimpi, termasuk pengaruh dari pengalaman hidup, emosi, dan bahkan proses kreatif dan imajinasi kita. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa lingkungan dan rangsangan eksternal dapat mempengaruhi isi mimpi.