Наличие парадоксальной стадии сна у животных с разным уровнем филогенетического развития (от птиц до приматов) свидетельствует о том, что сны играют важную физиологическую роль.
И чем сложнее психика животного, тем большее время отводится на парадоксальный сон и, следовательно, на время сновидений в структуре суточного сна. Накопленный учеными фактический материал позволяет утверждать, что сновидения причастны к процессам организации памяти и, следовательно, научения животных. Люди во сне переживают события давно минувших лет с мельчайшими подробностями и временной точностью. Интересно, что зачастую этим людям в состоянии бодрствования кажется, что эти события они забыли окончательно и бесповоротно.
С другой стороны, люди сообщают о том, что им снится цепь абсолютно бессмысленных и логически не связанных между собой картин (бред). По убеждению Т. Н. Ониани (1980), парадоксальный сон имеет исключительное значение для организации памяти. Депривация парадоксального сна нарушает процесс запоминания. Животные, искусственно лишаемые парадоксального сна, утрачивают способность вырабатывать простейшие условные рефлексы.
Значение сна для нормального течения мыслительных процессов подтверждают специальные эксперименты на человеке американского исследователя У. Демента, о которых уже упоминалось выше. Люди, страдающие потерей памяти, почти не видят снов. С другой стороны, люди, страдающие бессонницей, демонстрируют плохую обучаемость, поскольку имеют плохую память. Для них характерно нарушение координации нервных процессов, нелогичность мышления и принятие ошибочных решений. Выполнение интеллектуальных тестов для таких людей представляет непосильную задачу.
На парадоксальной стадии сна происходит воспроизведение прошлого опыта и задержка процесса забывания. Эмоциональное переживание событий представляет собой способ сортировки или фильтрации информации, в результате которой эмоционально окрашенные картины остаются в памяти, а наименее значимые — стираются. Следовательно, парадоксальный сон обслуживает механизм запоминания биологически значимой информации. Так или иначе, с точки зрения этологии сновидения участвуют в формировании личного опыта индивидуума.