A teoria da síntese de ativação afirma que os sonhos são causados ​​pelo disparo aleatório de neurônios no tronco cerebral, que são então interpretados pelo córtex cerebral em histórias e imagens.

De acordo com esta teoria, o tronco cerebral produz sinais elétricos que ativam várias partes do córtex cerebral, responsável por funções cognitivas de nível superior, como pensamento, percepção e memória. Esses sinais são então interpretados pelo córtex no conteúdo dos nossos sonhos.

A teoria da síntese de ativação é uma das principais explicações sobre por que sonhamos, embora também existam outras teorias. Alguns pesquisadores acreditam que os sonhos são uma forma de o cérebro processar informações e emoções do dia, enquanto outros acreditam que os sonhos são uma forma de o cérebro se comunicar com a mente subconsciente.