Викладеними уявленнями про нервовий механізм сну не вичерпується питання про фізіологічну природу сну. Основою самого нервового або нервово-гуморального механізму сну є хімізм. У свій час у фізіологічній науці була поширена токсична теорія сну в різних її варіантах (Лежандра, 1911 р.; Пиерон, 1913 р.; Клапаред, 1905, 1928 рр.; Демоль, 1927 р., та ін). Передбачалося, що в результаті фізичної і розумової роботи в організмі з'являються отрути (кенотоксин, гипнотоксин тощо), які і викликають розвиток сну. Різні автори давали різні назви цим «снодійним» речовин - продуктів стомлення. Біологічні експерименти, проведені цими авторами, вказували на хімічні зміни, що відбувалися в організмі тварин при розвитку сну. Але справжня хімічна основа сну залишалася і залишається досі не з'ясованою.
Розглянемо тепер питання про фізіологічної сутності гіпнозу. Гіпноз розглядається як особлива форма сну, як гіпнотичний сон з різними його «гіпнотичними фазами». В основі гіпнотичного сну, як і природного, лежить сонне гальмування, з тією відмінністю, що на загальному гальмівному тлі в корі великих півкуль зберігається осередок збудження у вигляді так званого коркового «сторожового пункту». «Сторожовий пункт» треба розуміти як «функціональний динамічний комплекс», пов'язаний переважно зі слуховим аналізатором. Завдяки цьому здійснюється «раппорт» - зв'язок гіпнотизера з гипнотизируемым через словесне навіювання.
Способи гипнотизирования засновані на нервовому механізм поступового стомлення кіркових центрів та розвитку в них гальмування (застосуванням монотонних, тривалих слабких подразників) або на нервовому механізмі позамежного гальмування (дією миттєвих сильних подразників). При словесних внушениях, крім того, істотну роль грає виникнення уявлень, пов'язаних із зануренням у сон (механізм коркових тимчасових зв'язків). Слово-подразник викликає у гипнотизируемого поява пов'язаного з ним сонного стану.
Між гіпнотичним сном і звичайним є схожість і є відмінність. Зазначимо спочатку на загальні ознаки. Гіпнотичний сон, як і природний, може бути викликаний не тільки так званими психічними моментами, наприклад словесним навіюванням, але і фізичними агентами, що викликають стомлення коркових нервових центрів. Гіпнотичний сон має з звичайним і подібні зовнішні ознаки. Відповідним чином змінюються дихання і пульс. Кілька знижується кров'яний тиск. Гіпнотичний сон може перейти в природний і, навпаки, з природного сну можливо перевести хворого (раніше гипнотизированного) в гіпнотичний стан з встановленням «рапорту». Гіпнотичний сон, як і природний, поглиблюється при застосуванні снодійних засобів. Гіпнотичний стан може бути і у тварин. Обидва види сну бувають різних ступенів глибини, з різним ступенем спогадів про сновидіннях. Сновидіння можуть виникати як при гіпнотичному, так і при природному сні.
Від природного сну гіпноз відрізняється такими суттєвими рисами: 1) характерец «раппорт» - пацієнт спить, але разом з тим може чути словесні навіювання гіпнотизера, не сприймаючи жодних інших подразнень, що йдуть з навколишнього середовища; 2) «амнезія», тобто забування всього того, що було під час гіпнозу; 3) «каталепсія» (заціпеніння), хоча вона може спостерігатися і при природному сні; 4) «послегипнотические навіювання» - під час гіпнозу можна вселити людині вчинити яку-небудь дію вже після гіпнозу, іноді через значний проміжок часу, і людина може це зробити, забувши (завдяки амнезії) про те, що це було вселено в гіпнозі; 5) функціональна коркова дисоціація, розщеплення між чутливої і рухової частинами корковою діяльності (в каталептической стадії гіпнозу) або між двома різними функціональними системами корковою діяльності (в сомнамбулічної стадії гіпнозу); 6) можливі навіяні сновидіння.