Sirkadiaaniset rytmit ovat syklisiä ja jatkuvia käyttäytymismalleja, fyysisiä muutoksia ja henkisiä ominaisuuksia, joita useimmat ihmiset maapallolla osoittavat pienimmistä bakteereista suurimpaan punapuuhun. Nämä rytmit seuraavat karkeasti 24 tunnin jaksoja, mikä kuvastaa sitä aikaa, joka kuluu maapallon pyörimisen suorittamiseen. Tutkimus vuorokausirytmeistä ja sisäisistä kelloista, joita useimmilla olennoilla näyttää olevan, tunnetaan nimellä kronobiologia. Tutkijat tutkivat niitä saadakseen tietää enemmän elämästä maapallolla ja kuinka käsitellä erilaisia sairauksia, kuten unihäiriöitä.
Useat ominaisuudet erottavat nämä rytmit. Ensimmäinen on se, että muutokset säilytetään dramaattisten ympäristöolosuhteiden muutosten kautta. Esimerkiksi pimeässä eläimellä on edelleen lisääntynyt ja vähentynyt aktiivisuus, joka vastaa 24 tunnin jaksoa. Toistuva syöttö ulkoisilta ärsykkeiltä voi myös nollata sisäisen kellon, kuten kaikki aikavyöhykkeitä vaihtaneet ovat todennäköisesti tietoisia. Lisäksi lämpötilan vaihtelut eivät näytä vaikuttavan vuorokausirytmeihin.
Termin keksi Franz Halberg, Minnesotan yliopiston tutkija. Halberg oli kiehtonut syklisistä käyttäytymismalleista, joita voidaan havaita esimerkiksi kasveissa, jotka itse asiassa liikkuvat hitaasti päivän kuluessa hyödyntääkseen muuttuvia valo -olosuhteita. Sana on johdettu latinalaisista sanoista circa, joka tarkoittaa “ympärillä” ja kuolee, “päivä”. Näiden mallien tutkiminen yhdistää useita tieteenaloja, mukaan lukien kemia, yleinen biologia, genetiikka, fysiologia ja jopa psykologia. Halbergia pidetään laajalti kronobiologian isänä, vaikka vuorokausirytmejä on havaittu ja kuvattu 1700 -luvulta lähtien.
Ihmiset ovat yleensä kiinnostuneimpia näistä kuvioista sen suhteen, miten ne vaikuttavat uneen. Kun ihmiset kokevat unihäiriöitä, kuten unettomuutta, nämä ongelmat voivat joskus liittyä sisäisten kellojen häiriöihin, jotka voidaan mahdollisesti korjata. Se selittää myös, miksi ihmiset kokevat enemmän valppautta tiettyinä vuorokaudenaikoina ja milloin ihmiset tuntevat myös uneliaisuutta tai nälkää.
Tutkijat ovat löytäneet selvän geneettisen yhteyden vuorokausirytmeihin, joiden mukaan nämä aivan perusmallit ovat todennäköisesti olleet maapallolla lähes yhtä kauan kuin elävät organismit. Primitiiviset bakteerit osoittavat esimerkiksi vuorokausikuvaa. Aivoilla eläimillä on myös selvästi sisäinen biologinen kello.