Κατά τη διάρκεια των ονείρων, ο εγκέφαλος εμπλέκεται σε μια διαδικασία γνωστή ως «ενοποίηση μνήμης», όπου επεξεργάζεται και θυμάται πληροφορίες που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια της ημέρας. Τα διαυγή όνειρα μπορεί να προκαλέσουν την εσφαλμένη εντύπωση του ξυπνήματος επειδή δημιουργούν μια αυξημένη αίσθηση συνειδητοποίησης και ελέγχου, οδηγώντας σε σύγχυση μεταξύ του ονείρου και της πραγματικότητας.
Ο ύπνος REM (ταχεία κίνηση των ματιών), η φάση του ύπνου που σχετίζεται με τα όνειρα, περιλαμβάνει επίσης προσωρινή παράλυση των εκούσιων μυών. Αυτή η παράλυση μας εμποδίζει να πραγματοποιήσουμε τα όνειρά μας και πιστεύεται ότι συμβάλλει στη ζωντάνια και τη διαύγεια των ονείρων. Οι ψευδείς αφυπνίσεις μπορούν να προκληθούν όταν αυτή η παράλυση δεν αρθεί εντελώς κατά τη διάρκεια του ύπνου REM. Η σύγχυση μεταξύ των αισθήσεων του να είσαι ξύπνιος και του σουρεαλιστικού περιβάλλοντος ενός ονείρου μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την αίσθηση ότι έχεις ξυπνήσει από ένα όνειρο μόνο για να βρεθείς σε ένα άλλο.