Die Chronobiologie ist die Lehre vom zeitlichen Rhythmus biologischer Prozesse. Dies umfasst sowohl Jahres-, Monats- und Wochenrhythmen wie auch zirkadiane, etwa 24-stündige, und ultradiane Rhythmen mit einer kürzeren Periodenlänge. Die Chronobiologie in der Schlafmedizin versucht vor allem zu erklären, wie die Anpassung biologischer Prozesse einerseits an den äußeren Hell-Dunkel-Wechsel und andererseits untereinander gelingt, wie es zu Verschiebungen der Schlaf-Wach-Rhythmik kommt und wie diese zirkadianen Störungen therapierbar sind.