Batang otak, yang terletak di dasar otak, bertanggung jawab untuk mengendalikan tidur dan mimpi. Struktur di dalam batang otak, seperti hipotalamus, pons, dan medula oblongata, bekerja sama untuk mengatur siklus tidur-bangun, tidur REM (Rapid Eye Movement), dan tidur non-REM. Hipotalamus membantu mengontrol jam internal tubuh, ritme sirkadian, dan pelepasan hormon yang mendorong kantuk atau terjaga. Pons terlibat dalam mengatur keadaan tidur dan memfasilitasi transisi antara terjaga dan tidur. Medula oblongata berperan dalam mengontrol fungsi vital kehidupan, seperti detak jantung dan pernapasan, yang juga dipengaruhi oleh tidur dan terjaga.