这被称为 First Night Effect（首夜效应），也就是在陌生环境的第一次睡眠不如熟悉环境中的深入的情况。人在睡眠时候，大脑在进行着具有一定周期性的功能和状态循环。根据 EEG 的数据特征，睡眠周期大致可以分为两个部分，分别为 NREM（非快速眼动睡眠期，阶段 1-4）和 REM（快速眼动睡眠期，阶段 5）。NREM 与 REM 循环交替称为一个睡眠周期，每次夜晚的睡眠通常有 4~5 个睡眠周期，每个周期约 90~110 分钟。
使用 EEG 研究健康人在陌生环境的水平发现，第一夜的睡眠，入睡明显需要更多时间，而且完成第一个睡眠周期（I-REM 出现时间）所需要的时间更长，直到第四夜之后才回归正常范围。仔细考察最开始入睡阶段的 EEG 特征，差异更加的明显，第一夜进入相应 EEG 睡眠阶段的时间远超之后的各个晚上。在睡眠的快速眼动阶段，首夜 EEG 信号的强度相比与第二晚显著的弱些。
同时，首夜睡眠跟其他睡眠在左右脑信号方面有显著不同的模式，首夜睡眠的深度睡眠期，左脑（红色）的信号强度显著低于右脑（蓝色），也就是首夜睡眠中，脑子的活动显示出偏侧性。
而且，首夜脑子活动的偏侧性 (Asymmetry) 跟睡眠强度负相关，在第二夜的睡眠中则不存在这样的相关性：这也就是说，在首夜睡眠中越警觉的人，脑部活动的偏侧性月明显，这使得我们想到一些海洋哺乳动物，比如海豚和鲸鱼的睡眠情况。这些动物在深度睡眠中表现出典型的半脑睡眠模式。
这让它们能随时保持警觉。对人也是类似的，首夜睡眠中人对外界异响的反应时间要明显的低于在同一地点的第二晚上睡眠中的情况，这是为了使人在睡眠中保持一定的警觉，在演化上具有重要的意义，同时并不是像问题中所说的那样“有的人换了地方后睡不着觉，或者睡眠很浅，更甚者很清醒”。
除了有些人天然的对外界刺激敏感外，一般认为，在陌生环境中比一般人更难睡眠的关键因素在于精神疾病，这包括抑郁症、失眠症、焦虑症、创伤后应激障碍等。
