Nous ne sommes pas tous égaux devant les nuits sans sommeil. Certaines personnes exercent leurs activités professionnelles nuitamment sans le moindre désagrément, et se jouent même des changements de poste, tandis que d'autres ont plus de mal à maintenir leur niveau de performance dans les mêmes circonstances.
Il existe un rythme circadien (dont la période est voisine de 24 heures) de la vigilance et des performances cognitives. Nombre de catastrophes industrielles récentes se sont d'ailleurs produites en seconde partie de nuit, lorsque la pression de sommeil, c'est-à-dire le besoin de dormir, n'est pas contrecarrée par un signal circadien d'éveil suffisamment puissant : Three Miles Island, Bhopal, Seveso, Tchernobyl... Chez l'Homme comme chez les mammifères, l'horloge biologique qui nous permet de nous adapter aux variations périodiques du milieu se présente sous la forme d'un agrégat de cellules neuronales localisées dans l'hypothalamus : le noyau suprachiasmatique. Les neurones constitutifs de ce dernier expriment des « gènes d'horloge », dont un certain nombre ont été identifiés : PERIOD1 (PER1), PERIOD2 (PER2), PERIOD3 (PER3), cryptochrome1, etc. Ces gènes, qui ont une activité rythmée sur une période de 24 heures environ, entraînent différentes variables physiologiques dans leur rythmicité circadienne - température corporelle, productions hormonales, fréquence cardiaque... En 2007, des chercheurs de l'Université du Surrey ont montré qu'un des gènes de l'horloge circadienne, PERIOD3 (PER3), qui existe sous deux formes (PER3 4/4 et PER3 5/5) chez l'Homme, intervient dans la régulation de la pression de sommeil. Les détenteurs de la forme PER35/5 sont plus sensibles à la privation de sommeil que les autres.