Drømmer oppstår i hjernebarken, storehjernens ytre lag. I våken tilstand tenker vi med disse cellene, men de samler også inntrykk fra syn, hørsel og andre sanser. Inntrykkene tolkes ved hjelp av hukommelsen. I søvne får cellene færre sanseinntrykk, men signalstoffet acetylkolin endrer cellene, slik at de i stedet får lagret informasjon hentet fra hjernens indre. Dette oppleves som drømmer.