Pendant les rêves, le cerveau s'engage dans un processus appelé « consolidation de la mémoire » au cours duquel il traite et mémorise les informations acquises au cours de la journée. Les rêves lucides peuvent déclencher une fausse impression de réveil car ils créent un sentiment accru de conscience et de contrôle, conduisant à une confusion entre le rêve et la réalité.
Le sommeil paradoxal (mouvements oculaires rapides), la phase de sommeil associée au rêve, implique également une paralysie temporaire des muscles volontaires. Cette paralysie nous empêche de réaliser nos rêves et contribuerait à la vivacité et à la lucidité des rêves. Des faux réveils peuvent être déclenchés lorsque cette paralysie n’est pas complètement levée pendant le sommeil paradoxal. La confusion entre les sensations d'être éveillé et l'environnement surréaliste d'un rêve peut donner le sentiment de s'être réveillé d'un rêve pour se retrouver dans un autre.