Les dauphins dorment selon un processus appelé sommeil lent unihémisphérique. On pense que ce type de sommeil aide les dauphins et d'autres créatures à se remettre de leurs activités quotidiennes.
Les dauphins dorment en ne reposant qu'un côté de leur cerveau à la fois. Lorsque le côté droit du cerveau s'endort, l'œil gauche se ferme. Pendant que le côté droit du cerveau se repose, le côté gauche surveille ce qui se passe autour du dauphin et lui dit quand faire surface pour une bouffée d'air frais. Finalement, le cerveau change de côté et le côté alerte se repose. On estime que chaque moitié du cerveau d'un dauphin dort environ quatre heures par période de 24 heures. Cette méthode de sommeil a été développée pour permettre aux dauphins d'éviter la noyade, de surveiller le danger et de continuer à bouger pour maintenir la chaleur corporelle.