因为梦是一种非常主观的行为，所以对于它的观测，那些客观的方式如经验科学并不适用，并没有类似“梦显微镜”的工具让我们可以剖析睡梦者的内心世界。尽管有许多研究者对梦进行过孜孜不倦的探索，但是直到1953年，尤金·阿瑟林斯基和纳撒尼尔·克莱特曼发现快速眼动睡眠，并发现这一睡眠阶段跟梦具有关联以后，现代化的梦实验室才算正式成立。虽然，后来有研究发现，一些重要的梦也会出现在非快速眼动睡眠阶段，但人们认为，梦和快速眼动睡眠阶段联系更紧密，在随后的十几年，这一理论一直指引着梦学研究的方向。虽然在1953年以前，睡眠实验室就已存在，但是快速眼动睡眠理论的出现促使睡眠和梦学研究迅速发展，新的实验室不断建立，现存的实验室也不断发展壮大。
一个标准的实验室包括几间供被实验者睡觉的独立房间和一间仪器室，里面存放各种记录数据的工具。在多数实验中，那些数据其实都是通过生物电的方式收集的，研究者会使用一种名为睡梦记录仪的工具记录睡眠者生物电状态的即时变化。两种主要的方法包括眼电图〔用来记录眼球转动，以此识别快速眼动睡眠）和脑电图〔记录脑电波，决定睡眠者处于哪种睡眠阶段〕。如果要收集别的数据，可能还会用到闭路电视、录像机、呼吸机等。
被实验者可能是付费请来的人，或者那些需要修学分的心理学专业的学生。参与者须填写表格，实验的时候会连上电极或其他工具。通常来说，被实验者需要体检，而且一般不会记录第一晚的睡眠状态，因为处于新的环境中，被实验者可能无法入睡。
|