Sinh vật nào cũng có chuỗi thay đổi sinh lý theo chu kỳ ngày đêm (24 giờ). Ở người và mọi động vật có vú, chu kỳ thức-ngủ là nhịp điệu rõ ràng nhất. Các biến đổi sinh lý từ lâu đã được xác nhận có liên quan, như thân nhiệt, nồng độ cortisol và hoạt động của nhiều cơ quan khác thay đổi theo chu kỳ 24 giờ. Ở người, trạng thái tinh thần nói chung cũng thay đổi theo chu kỳ này. Do đó, người bị thay đổi nhịp sinh học hoặc bị rối loạn trạng thái tinh thần đều có liên quan đến những thay đổi trong nhịp sinh học. Sự hiểu biết về các cơ chế phân tử và tế bào liên quan đến việc tạo và đồng bộ hóa nhịp sinh học đã tiến triển rất nhiều trong những năm gần đây. Những phát hiện gần đây cung cấp những hiểu biết mới về sinh lý bệnh của rối loạn tâm trạng, cũng như những con đường mới cho các phương pháp trị liệu. Bất thường tinh thần đã được tìm thấy trong rối loạn tình cảm theo mùa hoặc rối loạn lưỡng cực và rối loạn các tâm trạng khác.[15]

Chất lượng giấc ngủ có thể ảnh hưởng đến tâm trạng: thời gian ngủ không đủ, ngủ chập chờn, ... có thể làm căng thẳng và gây chán nản. Lượng các chất amin đơn cũng tăng hay giảm theo nhịp ngày đêm, chẳng hạn như lượng serotonin trong não. Lượng này - nói chung - thì giảm trong khi ngủ và tăng khi đã thức và hoạt động.

Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đối với rối loạn tình cảm theo mùa đã cho thấy sống thiếu ánh sáng liên quan gây giảm serotonin, do đó thường bị chứng mất ngủ. Bởi thế, "trị liệu bằng ánh sáng" đã được sử dụng và có kết quả làm giảm triệu chứng trầm cảm ở người bệnh.[16]