أجري عدد من الدراسات على نوم الحيوانات في الجو البارد، ولكن هذه الدراسات ربما لا تنطبق على الإنسان لأنها تجرى في أجواء لا يعيشها الإنسان الطبيعي. أما الدراسات التي أجريت على الإنسان في الجو البارد فهي نوعان، دراسات أجريت في المختبر وأخرى في أجواء باردة بالطبيعة مثل القطب المتجمد الجنوبي. وبينت الدراسات أن تأثر النوم بالبرودة يعتمد على المدة الزمنية التي يقضيها الإنسان في الجو البارد؛ فهناك آلية للتكيف حيث يتحسن النوم مع التعود على الأجواء الباردة. ولكن على العموم أظهرت الأبحاث أن النوم يكون غير مستقر في الجو البارد ويزداد القلق. أما تخطيط النوم فقد أظهر نقصًا في مرحلة الأحلام (نوم حركة العينين السريعة) في الجو البارد في حين لم يتأثر النوم العميق (المرحلة الثالثة)كثيرًا. كما تزداد الرغبة في التبول، وإفراز هرمونات التوتر مثل هرمون النور أدرينالين، وهذه هرمونات تزداد في حالات التوتر والإجهاد، كما أنها ترفع ضغط الدم، وضغط الدم في العادة ينخفض إلى أدنى مستوياته خلال النوم. الغريب في الأمر أن كثيرًا من هذا الظواهر تختفي عند تعوّد الإنسان النوم في الجو البارد (أي بعد مرور عدة ليال).

ما سبق، لا ينطبق على النوم في جو دافئ خلال فصل الشتاء، بل على النقيض، يكون النوم أعمق وأطول في فصل الشتاء عند توفر التدفئة المناسبة.