海豚是大脑两半球交替睡眠，当右侧大脑半球处于抑制状态时，左侧大脑半球则处在兴奋状态，一段时间后，右侧进入兴奋状态，而左侧又处于抑制状态。因此，海豚即使在睡眠也始终能保持足够的活动能力和必要的姿态，如遇到强烈的外界刺激，两半球将会迅速觉醒，以便应付紧急情况。
海豚之所以有这样的睡眠方式，是为了避免在睡眠过程中溺水，海洋哺乳动物的呼吸是有意识地进行的，保持对其呼吸孔的控制是至关重要的，不像人类睡着了都可以自主呼吸，而海豚每一次呼吸都需要大脑神经来调节，若海豚的两个脑半球都睡着了，都处于无意识状态，那海豚很有可能会窒息，所以必须有一个脑半球不能进入睡眠，两个脑半球交替工作。