Aivojen mekanismia, joka vastaa vuorokausirytmin säätelystä, kutsutaan biologiseksi kelloksi. Tämä mekanismi sijaitsee hypotalamuksen ydinalueella, jota kutsutaan nimellä nucleus suprachiasmaticus. Silmien verkkokalvolle osuva valo ohjautuu erityisten gangliosolujen kautta hypotalamukseen ja sieltä edelleen nucleus suprachiasmaticukseen. Nämä gangliosolut sisältävät valolle herkkää pigmenttiä, melanopsiinia. Nucleus suprachiasmaticus säätelee heräämis- ja unirytmiä stimuloimalla muita aivoalueita, kuten epifyysiä (käpyrauhanen). Epifyysi tuottaa melatoniinihormonia, joka vaikuttaa uni-valverytmiin.