สมอง
สมองมีหน้าที่ควบคุมและสั่งการการเคลื่อนไหว, พฤติกรรม และภาวะธำรงดุล (homeostasis) เช่น การเต้นของหัวใจ, ความดันโลหิต, สมดุลของเหลวในร่างกาย และอุณหภูมิ เป็นต้น หน้าที่ของสมองยังมีเกี่ยวข้องกับการรู้ (cognition) อารมณ์ ความจำ การเรียนรู้การเคลื่อนไหว (motor learning) และความสามารถอื่น ๆ ที่เกี่ยวกับการเรียนรู้
การควบคุมอารมณ์ตนเอง
ในนัยตรงกันข้าม การขาดนอนสัมพันธ์กับความไวอารมณ์และการมีปฏิกิริยารุนแรงเกินไปต่อสิ่งเร้าที่ไม่ดีหรือก่อความเครียด
ซึ่งเป็นผลของทั้งการทำงานเพิ่มขึ้นของอะมิกดะลา และการไม่ทำงานประสานกันระหว่างอะมิกดลาและ prefrontal cortex ซึ่งเป็นตัวควบคุมอะมิกดะลาโดยการยับยั้ง (inhibition) ซึ่งรวมกันมีผลเป็นสมองที่ไวอารมณ์เกินไป
เนื่องจากผลเป็นการขาดการควบคุมอารมณ์ การขาดนอนอาจสัมพันธ์กับโรคซึมเศร้า ความหุนหันพลันแล่น และอารมณ์ขึ้น ๆ ลง ๆ
ยังมีหลักฐานด้วยว่า การขาดนอนอาจลดปฏิกิริยาทางอารมณ์ต่อสิ่งเร้าและเหตุการณ์ที่ดี และขัดขวางการเข้าใจ/เห็นใจผู้อื่น