Salah satu upaya berkelanjutan pertama untuk mempelajari mimpi secara ilmiah dipelopori oleh seorang psikoanalis bernama Sigmund Freud pada awal abad kedua puluh. Setelah menganalisa mimpi ratusan pasien, ia datang dengan sebuah teori bahwa mimpi adalah bentuk visual dari pemenuhan keinginan. Setiap mimpi, tidak peduli seberapa menakutkan, dapat dilihat sebagai cara untuk mendapatkan sesuatu yang anda inginkan, baik secara harfiah maupun simbolis. Ia mengambil contoh kasus mimpi yang menakutkan dan menyedihkan tentang seorang pasien yang bermimpi ibunya meninggal. Lalu, apakah berarti si pasien ingin ibunya meninggal sebagai bentuk dari pemenuhan keinginan?? Freud mengatakan, kemungkinan si pasien sedang memiliki konflik dengan ibunya, yang konflik tersebut bisa diselesaikan jika ibunya meninggal dunia. Meninggal dunia ini adalah bentuk simbolis dari keluarnya si ibu dari kehidupan si pasien. Dalam kehidupan nyata, bisa jadi tidak sedemikian itu diartikan. Bisa jadi misalnya dengan melakukan perenungan mendalam dan menyepi. Dengan memikirkan mimpi melalui metode ini, Freud mampu membantu banyak pasiennya untuk mencurahkan emosi tersembunyi yang tidak bisa mereka tangani sendiri.

Teori ini menyatakan bahwa mimpi sebenarnya hanya semacam “otak kentut”, efek samping dari aktivasi sirkuit pada jaringan impuls tertentu di batang otak dan di stimulasi oleh sistem limbik yang terlibat dengan emosi, sensasi dan kenangan. J. Allan Hobson, psikiater yang mempopulerkan ide ini, menyebutnya sebagai "teori aktivasi-sintesis." Singkatnya, otak mencoba untuk menafsirkan sinyal-sinyal acak tersebut dan memvisualisasikannya sebagai mimpi.

Apa yang sangat menarik tentang teori ini adalah bahwa hal itu juga bisa membantu menjelaskan kenapa manusia menggunakan teknik bercerita sebagai cara untuk memahami fenomena alam yang acak atau bahkan kacau.

Psikiater Jie Zhang mengajukan teori “continual activation” yang menjelaskan bahwa aktifitas bermimpi mengacu pada gagasan bahwa otak kita selalu menyimpan kenangan, terlepas kita sedang bangun atau tidur. Sedangkan mimpi adalah semacam "penyimpanan sementara" pada wilayah kesadaran, titik diantara proses pemindahan penyimpanan kenangan dari penyimpanan jangka pendek ke jangka panjang. Mirip kaya hubungan RAM sama Hard Disk agan.

Dijuluki sebagai teori "belajar terbalik", ide ini menunjukkan bahwa tujuan kita bermimpi adalah untuk menyingkirkan koneksi yang tidak diinginkan dari asosiasi-asosiasi yang terkumpul di otak kita sepanjang hari. Pada dasarnya, mimpi adalah mekanisme pengumpulan sampah, membersihkan pikiran kita dari pikiran-pikiran yang tidak berguna dan membuat jalan untuk yang lebih baik. intinya, kita bermimpi untuk melupakan. Mimpi membantu kita menghilangkan informasi yang berlebihan dari kehidupan sehari-hari dan mempertahankan hanya data-data yang penting saja.

Teori ini berlawanan dengan teori yang keempat. Pada teori ini, justru bermimpi untuk mengingat, bukan melupakan. Ini didasarkan pada sejumlah studi yang menunjukkan bahwa orang-orang lebih mengingat apa yang telah mereka pelajari dengan lebih baik jika mereka bermimpi setelah belajar.
Teori ini didukung oleh studi terbaru pada trauma yang menunjukkan bahwa ketika penderita trauma pergi tidur sesaat setelah mengalami pengalaman traumatis, mereka lebih cenderung untuk mengingat dan dihantui oleh kejadian traumatis tersebut. Jadi salah satu bentuk triase untuk orang yang mengalami trauma adalah untuk menjaga mereka tetap terjaga dan berbicara selama beberapa jam, sebelum mereka diperbolehkan tidur.