我们一旦发起呆来，不经意间意识就不知飞到哪里去了。无论是谁都有过在必须保持清醒的时候却有强烈的困意袭来的经历吧。平时像开会或听讲座这样的场合，明明知道现在不能睡觉，却经常抵挡不住困意。即使是在白天，人类有时也会感到困意。那么困意究竟是什么，为什么会产生困意？
睡眠对于人类来说是不可缺少的本能。在进入睡眠前，我们感觉到的困意与食欲和性欲相同，是作为生物不可缺少的生理需求。当我们需要补充睡眠的时候，有某种为了促使我们进入睡眠状态的机制开始发挥作用，这时我们就会感到困倦。一旦喝了像咖啡这样含有咖啡因的饮料后，困意就会被抑制。这是因为咖啡因可以对切换觉醒和睡眠的“跷跷板”产生影响。
在脑内的下丘脑等处存在与睡眠紧密相关的神经核（睡眠中枢）和与觉醒紧密相关的神经核（觉醒中枢）。睡眠中枢和觉醒中枢像跷跷板一样一边“角力”一边切换我们的觉醒和睡眠状态。并且这两种中枢之间起拮抗作用（互相抑制对方），使各自的兴奋性时而增强、时而减弱。当我们醒来的时候，觉醒中枢处于优势的状态。觉醒中枢是通过食欲肽等物质来活化的，在向脑内各部位传递觉醒信号的同时也抑制睡眠中枢的功能。
当我们睡着时，睡眠中枢变为优势中枢。睡眠中枢在接受腺苷等物质的刺激后活化。通过抑制觉醒中枢的兴奋性从而使觉醒信号无法传递至脑的各个部位。当我们需要由觉醒状态转向睡眠状态时，我们就会产生困意。目前已知有几种物质可以改变这一跷跷板的倾斜方向。例如，体内各细胞产生的称为“腺苷”的物质有使跷跷板向睡眠的一侧倾斜的作用（使睡眠中枢占优势）。前面提到的咖啡因就是通过干扰腺苷的作用来达到抑制困倦的效果的。
此外，由下丘脑产生的称为“食欲肽”（也称食欲素）的物质可以使跷跷板向觉醒方向倾斜（使觉醒中枢占优势）。不能合成食欲肽的人，即使在白天也会突然感到强烈的困意，在数秒间便会进入睡眠状态。目前认为这种症状是一种被称为“发作性睡病”的睡眠障碍。
困意强度的调节基本是由“昼夜节律调节机制”和“体内平衡调节机制”这两个调节机制控制的。昼夜节律调节机制指的是凭借体内生物钟以大约24小时为一周期对生命活动进行自律性调节的机能。我们在清晨醒来、在夜晚入睡也受到昼夜节律调节机制的影响。而午后感到困倦同样是受昼夜节律调节机制调控，具体来说是由于午饭后到下午4点左右这段时间内，觉醒中枢的活动兴奋性轻微下降所导致的。
睡眠的体内平衡调节机制是使机体在睡眠不足时获取睡眠的一种作用机制。我们在通宵熬夜后感到强烈的困意就是由于这个原因。睡眠不足（睡眠债）只能由补充睡眠来消除，而且清醒的状态持续得越久，体内平衡调节机制的作用效果就越强烈。虽说我们已经确定这两种调节机制可以调节困意的强度，但这并不意味着我们已经将困意的本质研究清楚了。特别是关于体内平衡调节机制，我们有很多疑问还不能解释清楚。
在困意相关的研究中，实际上也存在着只用“昼夜节律调节机制”和“体内平衡调节机制”无法解释的现象。例如困意与心理层面有关。比如像单调无聊的课程或者是在高速公路上长途驾车这一类情况，由于心理层面受到的刺激减少，觉醒中枢的兴奋性降低，人便会产生困意。此外，饭后的困意可能与食欲消失后食欲肽的减少有关。
又如，当房间里有很多人而空气又不流通时，我们的意识时常会变得模糊。这是因为二氧化碳和氧气的浓度对困意的产生具有影响。其他如体温、气温这一类因素也与困意的产生有关。所以说，如果想要完全研究清楚困意的本质，尚需时日。