Delfiny śpią unihemisferycznie: jedna półkula mózgu odpoczywa, druga czuwa. Pozwala to na dalsze oddychanie, świadomość sensoryczną i reagowanie na zagrożenia.
Śpią w krótkich odcinkach wielokrotnie dziennie, po 5–10 minut na półkulę. Zazwyczaj blisko powierzchni lub płynąc wolno w spokojnych, płytkich wodach.
Nie wszystkie delfiny śpią tak samo. Afaliny stosują sen unihemisferyczny, a np. delfina amazonki (inia) – bihemisferyczny (obie półkule jednocześnie).