Para los humanos y demás mamíferos terrestres, el sueño implica la desactivación de todos los músculos voluntarios, es decir, aquellos controlados concientemente, al igual que la suspensión de sentidos como la visión y el olfato. Sin embargo, algo muy distinto sucede cuando los delfines y otros cetáceos, como las ballenas, orcas y marsopas, duermen.
Estos animales marinos experimentan una forma inusual de sueño llamada sueño de ondas lentas unihemisférico. Cuando descansan los delfines, únicamente un hemisferio de su cerebro pierde conciencia, por lo que únicamente cierran un ojo (el ojo izquierdo se cierra cuando duerme la mitad derecha del cerebro y viceversa). Mientras tanto, el hemisferio cerebral restante se encarga de monitorear la respiración.
Algunas veces, los delfines flotan inmóviles en la superficie del agua mientras duermen, otras nadan lentamente. También se ha observado que los delfines en cautiverio duermen en el fondo de sus peceras, emergiendo periódicamente a respirar. De acuerdo con un estudio publicado en 2008 en Neuroscience & Behavioral Reviews, en un periodo de 24 horas, cada hemisferio cerebral recibe cerca de 4 horas de sueño.
Existen tres razones por las cuales algunos mamíferos marinos se adaptaron a esta peculiar manera de dormir. La primera es para evitar ahogarse, ya que sin la mitad de su cerebro en vigilia no podrían mantener su respiración, la cual siempre es concientemente controlada. La segunda, es para estar atentos al peligro mientras reposan. Finalmente, les permite mantener ciertos procesos fisiológicos como el movimiento muscular para conservar su temperatura corporal en el agua, ya que a diferencia de gran parte de la fauna marina son animales de "sangre caliente".
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