ヒプナゴジア
生理学的研究では、自発的な睡眠導入体験という厳密な意味でのヒプナゴジアに集中する傾向がある。このような経験は特にノンレム睡眠の第1段階と関連しているが、睡眠前のアルファ波でも発生することがある。デイビスらは、入眠時の夢のようなイメージの短い閃光がアルファ波の脳波活動の低下と相関していることを発見した。堀らは、入眠時のヒプナゴジア状態は、覚醒状態と睡眠状態のどちらとも異なる状態であり、ユニークな電気生理学的、行動的、主観的な特徴を持つと考えている。一方、ジェルメーヌらは、自発的に発生するヒプナゴジア的幻覚時の脳波パワースペクトルと、レム睡眠とリラックスした覚醒状態の両方の脳波パワースペクトルの間に類似性があることを実証している。
覚醒から睡眠への移行期にイメージを伴う脳波状態の性質をより正確に特定するために、堀らは、アルファ波の割合の変化(ステージ1-3)、20 μV未満の抑制波(ステージ4)、シータ波紋(ステージ5)、のこぎり波の割合(ステージ6-7)、および睡眠紡錘波(英語版)の存在(ステージ8-9)によって定義される9つの脳波ステージのスキームを提案した。
他にも多くの芸術家、作家、科学者、発明家が、ヒプナゴジア状態で創造性が高められると主張している。その中には、ベートーヴェン、リヒャルト・ワーグナー、ウォルター・スコット、サルバドール・ダリ、トーマス・エジソン、ニコラ・テスラ、アイザック・ニュートンなどがいる。ハーバード大学の心理学者ディアードレ・バレット(英語版)は2001年の研究で、睡眠の後半の完全な夢の中でも問題を解決することはできるが、ヒプナゴジアでは、幻覚的なイメージを目前にしている状態でそれを批判的に検討することができることから、問題をより解決しやすいことを明らかにした。
ヒプナゴジア状態が睡眠の他の段階と共通している特徴は健忘である。ただし、これは選択的健忘であり、意味記憶を担当する大脳新皮質記憶系ではなく、エピソード記憶や自伝的記憶(英語版)を担当する海馬記憶系に影響を与える。ヒプナゴジアとレム睡眠が意味記憶の定着に役立つことが示唆されているが、その証拠は論争の的となっている。例えば、抗うつ薬や脳幹の病変によるレム睡眠の抑制が、認知に有害な影響を与えるという証拠は発見されていない。
ヒプナゴジア的な現象は、体験者の信念や所属する文化に応じて、預言、予知、霊的体験(英語版)、霊感として解釈されることがある。