Das Leben auf unserer Erde wird durch zahlreiche zyklische Einflüsse geformt. Einer der wichtigsten davon ist die Abfolge von Tag und Nacht. Die meisten Spezies - von Prokaryoten bis zum Menschen - haben deshalb interne Zeitmesser (so genannte zirkadiane Uhren) entwickelt, die es ihnen erlauben, täglich wiederkehrende Ereignisse zu antizipieren und ihre Physiologie an die im Tagesverlauf veränderlichen Umweltbedingungen optimal anzupassen. Die resultierenden zirkadianen Rhythmen findet man fast überall - vom Verhalten bis zu Zellzyklusregulation und Chromatinmodifikationen. Säugetiere besitzen eine Zentraluhr im Nucleus suprachiasmaticus (SCN) des Hypothalamus. Der SCN wird über visuelle und nicht-visuelle Photorezeptoren im Auge mit dem Tag-Nacht-Rhythmus synchronisiert und steuert wiederum periphere Uhren in allen Geweben des Körpers.

Veränderungen des zirkadianen Systems haben starke Effekte auf Gesundheit und Wohlbefinden. Die physiologischen und psychologischen Störungen bei transmeridianen Flugreisen (Jetlag) sind Folge einer vorübergehenden internen Desynchronisierung, während die Uhren des Körpers sich an den abrupt verschobenen Tag-Nacht-Rhythmus zu adaptieren. Ähnliche und gravierendere Symptome wie metabolisches Ungleichgewicht und eine erhöhte Gefährdung für Krebserkrankungen sind die Konsequenz chronische Störungen des zirkadianen Systems bei (Nacht-)Schichtarbeitern. Schlaf- und zirkadiane Rhythmus-Störungen betreffen mehr als ein Drittel der westlichen Bevölkerung. Sie gehen häufig einher mit neuropsychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen, Schizophrenie und Alzheimer, was auf ein enges Zusammenspiel zwischen zirkadianem System und höheren neurologischen Funktionen hindeutet.