目前的研究发现，做梦与大脑特定部位的活动有关。2002年，加拿大圣弗朗西斯塞维尔大学一个研究小组证明，大脑边缘系统的活动与做梦存在密切联系。边缘系统被认为是人类大脑中负责给环境赋予附加情感意义、并对情感刺激产生适应性反应的脑区。研究者研究了560名学生的睡眠和大脑做梦状态的活动之后，认为边缘系统的过度活跃更容易使人做与恐惧有关并且重复的梦。这样的梦是为了让人在梦中演练面对威胁的情况，以便能够不断地练习如何避开它们。由此，有人提出一种理论：做梦是一种进化的机制，对生存和繁衍后代非常有利。

事实上，边缘系统的不同结构在做梦期间有不同的活跃方式。海马体是相对不活跃的，而扣带回则比较活跃，表现为脑血流量和脑电图活动的增加。2012年，澳大利亚莫纳什大学心理学院的安东尼娅·雅各布森(Antonia Jakobson)和同事证实，在快速眼动睡眠期间，边缘系统是非常活跃的，特别是前扣带局部区域。前扣带皮层与前脑边缘系统中的其他结构(如涉及情绪的中心杏仁核)有大量的关联，前扣带区域的活跃伴随着夸张、怪诞而无方向感的梦境。