Rytmy okołodobowe to cykliczne i trwałe wzorce zachowań, zmiany fizyczne i cechy psychiczne, które przejawia większość życia na Ziemi, od najmniejszych bakterii po największe sekwoje. Rytmy te z grubsza następują po 24-godzinnych okresach, odzwierciedlając ilość czasu potrzebną Ziemi na zakończenie obrotu. Badanie rytmów okołodobowych i wewnętrznych zegarów, które wydaje się posiadać większość stworzeń, znane jest jako chronobiologia. Naukowcy badają je, aby dowiedzieć się więcej o życiu na Ziemi i sposobach leczenia różnych schorzeń, takich jak zaburzenia snu.
Kilka cech wyróżnia te rytmy. Po pierwsze, zmiany zostaną zachowane dzięki dramatycznym zmianom warunków środowiskowych. Na przykład zwierzę w ciemności nadal będzie miało okresy zwiększonej i zmniejszonej aktywności, które odpowiadają 24-godzinnemu cyklowi. Powtarzane wprowadzanie bodźców zewnętrznych może również zresetować zegar wewnętrzny, o czym prawdopodobnie wie każdy, kto zmienił strefy czasowe. Ponadto wydaje się, że wahania temperatury nie wpływają na rytm dobowy.
Termin został wymyślony przez Franza Halberga, badacza z University of Minnesota. Halberg był zafascynowany cyklicznymi wzorcami zachowań, które można było zaobserwować u rzeczy takich jak rośliny, które w rzeczywistości powoli poruszają się w ciągu dnia, aby wykorzystać zmieniające się warunki oświetleniowe. Słowo to pochodzi od łacińskich słów circa, co oznacza „wokół” i „umiera”, oznaczające „dzień”. Badanie tych wzorców łączy wiele dyscyplin, w tym chemię, biologię ogólną, genetykę, fizjologię, a nawet psychologię. Halberg jest powszechnie uważany za ojca chronobiologii, chociaż rytmy okołodobowe były obserwowane i opisywane od XVIII wieku.
Ludzi najbardziej interesują te wzorce pod względem ich wpływu na sen. Kiedy ludzie doświadczają zaburzeń snu, takich jak bezsenność, problemy te mogą czasami być powiązane z zakłóceniem ich wewnętrznych zegarów, które potencjalnie można naprawić. Wyjaśnia również, dlaczego ludzie doświadczają okresów większej czujności w określonych porach dnia, a także kiedy ludzie czują się śpiący lub głodni.
Naukowcy ustalili wyraźny związek genetyczny z rytmami okołodobowymi, którzy sugerują, że te bardzo podstawowe wzorce były prawdopodobnie obecne na Ziemi prawie tak długo, jak żyjące organizmy. Na przykład prymitywne bakterie wykazują wzorce okołodobowe. Zwierzęta z mózgiem mają również wyraźnie wewnętrzny zegar biologiczny.