El mecanismo es directo y está bien establecido. La mayor parte de la producción diaria de testosterona ocurre durante el sueño, específicamente durante las fases REM y de sueño de ondas lentas, que se ven más comprimidas cuando se reduce el tiempo total de sueño. Un estudio publicado en la revista Sleep reveló que la liberación de testosterona es pulsátil durante el sueño, con los picos más intensos durante el primer ciclo REM y las horas previas al despertar natural. Esto significa que tanto la interrupción temprana del sueño como el despertar temprano reducen significativamente la producción diaria total de testosterona.
Un estudio de la Universidad de Chicago halló que la reducción de testosterona tras cinco noches de restricción del sueño era completamente reversible al restablecer la duración normal del sueño, lo que confirma que la calidad del sueño, y no un declive irreversible, fue la variable principal en estos jóvenes.