Es posible toser o estornudar mientras se duerme, pero sólo en las fases más ligeras del sueño. La tos o el estornudo son acciones reflejas, por tanto, involuntarias, que se producen como respuesta a un estímulo irritante en las vías respiratorias. 

Durante el sueño se producen varios ciclos (típicamente tres o cuatro dependiendo de la duración total) en que se alternan fases de sueño profundo, denominadas fase REM (por el inglés "rapid eye movement") caracterizada por una inmovilidad total, excepto por los movimientos rápidos de los ojos. 

Esta fase supone aproximadamente una cuarta parte del tiempo total del ciclo de sueño. El resto del ciclo se denomina no REM o nREM (en la que no hay movimientos rápidos de los ojos) y normalmente está subdividida en tres niveles de profundidad (nREM1, nREM2 y nREM3). 

La primera fase REM se alcanza entre 70 y 90 minutos después de dormirse. Dado que los ciclos de sueño se repiten, se entra en esa fase de sueño REM varias veces durante la noche. 

Durante el sueño REM, es cuando se sueña, y en esa fase nuestro cerebro no recibe estímulos, por lo que no es posible toser o estornudar. 

Sin embargo, en fases más ligeras, como en nREM1, sí que se puede producir esporádicamente un estornudo o una tos, incluso si son violentas, pueden llegar a despertarnos.