Di notte, tutti i neonati, esattamente come i bambini più grandi e come gli adulti, hanno una intensa attività cerebrale. Il loro piccolo cervello rielabora le emozioni (sia di disagio come quella di avere il pannolino sporco, sia di piacere come quella legata all'allattamento) avvertite durante le ore in cui erano svegli. Pertanto i neonati sognano ma ovviamente a causa dell' impossibilità dei bambini di raccontare l'esperienza, non è possibile avere informazioni sui contenuti di questa attività onirica.
Alcuni studi scientifici hanno dimostrato che i neonati sognano da quando erano nel grembo materno e avevano solo poco più di 23 settimane e in utero, quando sognano, presentano comportamenti molto simili a quelli degli adulti. I piccolissimi iniziano a sognare subito dopo l'addormentamento e non attraversano tutte le varie fasi di sonno profondo che caratterizzano l'attività cerebrale notturna degli adulti.
Sebbene non possiamo conoscere i sogni dei neonati, attraverso le espressioni del volto possiamo capire quali emozioni stanno provando: tristezza, paura, stupore, collera, disgusto e gioia. Si tratta sempre di spezzoni di realtà ma mai di storie complete. Nonostante il modo di dormire e di sognare sia diverso, i sogni dei neonati sono uguali a quelli degli adulti: spezzoni di vita vissuta, di cose viste sul serio, mescolati con prodotti della fantasia, come nel caso degli incubi spaventosi.
Proprio gli incubi possono essere più frequenti nei neonati che, non sapendo che le cose che non si vedono possono esistere lo stesso, vivono particolari situazioni di ansia quando la mamma è fuori dal loro campo visivo, che si trasformano in brutti sogni durante le ore di sonno.
Secondo gli scritti di Freud i sogni infantili sono molto chiari, brevi e coerenti con il loro vissuto precedente. Avere un'attività onirica è molto importante sia per il bimbo che per il feto perché attraverso il sogno, il bambino crea una realtà virtuale che lo prepara a comprendere la sua realtà in stato di veglia anticipandone le immagini, i suoni e le emozioni. Secondo molti studiosi, inoltre, il sogno potrebbe contribuire a consolidare la memoria visiva e linguistica garantendo così una serie di apprendimenti per la crescita.