Ritmos circadianos são mudanças físicas, mentais e comportamentais que ocorrem durante um intervalo de 24 horas, em resposta principalmente a períodos de luz e escuridão. Este ciclo é coordenado pelo relógio biológico de um indivíduo, que corresponde à um conjunto de proteínas e o Núcleo Supraquiasmático (NSQ).
Relógio biológico é o nome dado à um conjunto de proteínas que interage com as células nos tecidos do corpo, regulando a produção e liberação de hormônios, a digestão, a fertilidade e a temperatura do corpo, entre outros. Os genes period e timeless codificam as proteínas PER e TIM, respectivamente, que se acumulam no interior das células durante a noite, e diminuem em quantidade ao longo do dia. Isto acontece porque sua produção está relacionada à sinais do ambiente, principalmente a luz; portanto, a exposição à luz em horários irregulares pode afetar o ritmo circadiano do indivíduo e a qualidade do seu sono. A melatonina, hormônio responsável pela regulação do sono, é produzida pelas proteínas do relógio biológico; quanto menor a intensidade de luz, maior a produção de melatonina e melhor será a qualidade do sono do indivíduo. Além da exposição à luz em horários irregulares, incluindo a luz emitida por aparelhos eletrônicos, mutações nos genes que codificam as proteínas do relógio biológico e mudanças de fuso horário (em inglês, jet-lag) também podem afetar o ritmo circadiano do organismo. Por sua vez, disfunções no ciclo biológico estão associadas a doenças como diabetes, insônia, obesidade, depressão e transtorno bipolar.