Sleep is a physiological and reversible state of consciousness, in which there is a partial and temporal disconnection from the environment and an increase in the threshold of responsiveness to external stimuli. The human being spends around a third of his life asleep. Multiple benefits and functions of sleep have been described and it is known that sleep deprivation has detrimental consequences for health. Neurophysiologically, there are two mayor stages of sleep, non-rapid eye movement sleep (which also has three stages N1, N2 and N3) and rapid eye movement sleep. Also, in sleep, there are numerous regulatory systems involved such as sleep-promoting and wake-promoting centers and REM sleep promoters and inhibitors. These systems use a variety of neurotransmitters, like orexin, which can promote or inhibit wakefulness. The transition between awake and asleep is regulated by a flip-flop switch system that makes it subtle and quick. Furthermore, this transition is regulated by two processes; the S process, which is a homeostatic one, related to the wakefulness hours and the C process or the circadian process, which is regulated by the suprachiasmatic nucleus. Proper knowledge of the neuroanatomy and neurophysiology of sleep is necessary to understand the physiopathology and the treatment of the sleep disorders.El sueño es un estado de conciencia fisiológico y reversible, de desconexión parcial y temporal del entorno, con un aumento del umbral de respuestas a estímulos externos. A lo largo de la vida del ser humano se pasa 1/3 en el estado de sueño. Se han descrito múltiples funciones y se conoce que la falta de sueño conlleva consecuencias perjudiciales a la salud. Neurofisiológicamente se describen 2 grandes estados de sueño, el sueño sin movimientos oculares rápidos (dividido en tres estadios denominados N1, N2 y N3) y el sueño con movimientos oculares rápidos. Existen múltiples centros generadores de la vigilia, generadores del sueño, y dentro del sueño promotores o inhibidores del sueño MOR, estos sistemas utilizan diversos neurotransmisores, entre ellos la orexina, que promueven o inhiben los estados de conciencia. La transición entre estadios está regulada por modelos de interruptores flip-flop que permite una transición sutil y rápida sin que se presenten intrusiones de un estadio en otro. A su vez la transición entre la vigilia y el sueño está regulado por un proceso homeostático (proceso S) que está en relación con las horas de vigilia y un proceso circadiano (proceso C) que está regulado por el núcleo supraquiasmático (reloj biológico). El adecuado conocimiento de la neuroanatomía y neurofisiología del sueño es necesario para la comprensión de la fisiopatología y tratamiento de los trastornos del sueño.