我们几乎每个晚上都会做梦。在梦里，许多人都经历过空中飞翔、从高处坠落等不可思议的体验。虽然这些梦的具体内容和出现的频率因人而异，但大多数人一定都经历过类似的梦境。那么，这些奇妙的梦究竟是如何产生的呢？
这就要从睡眠循环说起。我们的睡眠有被称为快速眼动睡眠（REM sleep）的和非快速眼动睡眠（NREM sleep）的两种状态。
其中，REM是“rapid eye movement”的缩写，顾名思义，就是睡眠中出现眼球快速转动现象的睡眠状态。反之，非快速眼动睡眠就是睡眠中不出现眼球快速转动现象的睡眠状态。我们晚上入睡时，通常首先进入的是非快速眼动睡眠状态，然后睡眠程度慢慢地加深。非快速眼动睡眠可根据睡眠的深浅程度分为1～3阶段。入睡后60分钟左右，就会进入睡眠程度较浅的快速眼动睡眠状态，然后再重新回到非快速眼动睡眠状态。
非快速眼动睡眠和紧随其后的快速眼动睡眠构成一个睡眠循环，约为90分钟。一晚上会大约经历4～5个这样的睡眠循环。
研究发现，“在空中自由飞翔”等奇异的梦境大多发生于快速眼动睡眠期。在快速眼动睡眠时，大脑中负责理性判断的“前额皮质”的活动变慢，感受重力、感觉平衡的能力变弱，于是便有可能产生浮在空中或者坠落的感觉。与此同时，形成视觉图像的“视觉联合皮层”以及掌控情感的“杏仁核”非常活跃，从而让梦境变得清晰。可以说，浮在空中的梦和坠落的梦其实是同一类型的梦，都是因为负责感受重力的脑区没有正常工作而产生的。
做什么样的梦取决于睡眠状态下大脑中哪些区域被激活，哪些区域在休息。例如，脑的右半球具有识别人脸的功能，如果这部分休息了，而负责听觉和记忆的部分被激活，就会做出“只闻其声、不见其人”的梦。据说很难有在梦中进行阅读的体验。这是因为，和声音相比，阅读并理解文字需要更多脑区的参与，如果这些脑区不是同时处于工作状态，就无法读懂文字的意思。
曾长期担任法国国立科学院研究所研究总监的北浜邦夫博士认为：“脑原本就具有自动补全信息的功能。”例如，远山被高楼遮挡住一部分，我们不会认为山脉是不连续的，我们会在想象中补全实际上看不见的那部分山脉。当换个位置看到实际的山脉后，我们就会用实际的信息及时修正脑中的形象。同样，当我们在做梦的时候，我们也可以认为，脑会把梦中随机出现的各种各样的形象进行补充、形成故事情节。
并且，这些信息得不到外界实际信息的修正，于是梦的内容就会变得非常奇妙了。