Существуют различные взгляды на механизмы формирования биоритмических процессов. Среди них выделяют следующие теории происхождения биоритмов в организме человека

Теория фотопериодичности, (то есть, смены света и темноты) как источника формирования различных биоритмов организма. Ведущее положение в периодичности функционирования регуляторных и исполнительных систем, а также метаболических процессов занимает активизация и торможение зависимых от света и темноты функционирования эпифиза. Именно эпифиз через образование, главным образом, мелатонина (накапливающегося в железе и крови днем и уменьшающегося в них ночью) вовлекает в циклический процесс различные структуры ЦНС, особенно вегетативные (СНС, ПСНС) и эндокринные (гипоталамус, гипофиз, периферические железы) структуры, которые соответственно через медиаторы и гормоны реализуют свое регуляторное действие, изменяя метаболические и физиологические процессы в различных клеточно-тканевых структурах организма. Зависимая от цикла свет-темнота биоритмичность функционирования важнейшей регуляторной системы – эндокринной системы, различных ее комплексов и звеньев, в значительной степени определяется циклической деятельностью супрахиазмальных ядер медиобазального гипоталамуса.

Теория мультиосцилляторного механизма предполагает наличие в организме множества взаимосвязанных пейсмекеров, определяющих соответствующие колебательные процессы в различных как центральных, так и периферических образованиях, влияющих на характер и интенсивность метаболических (биохимических) процессов в различное время суток. Реализация последних осуществляется с помощью не только прямых, но и обратных положительных и отрицательных связей с участием как нервных, так и гуморальных механизмов.

Теория хронона объясняет околосуточные колебательные процессы с помощью изменений функциональной активности участков ДНК (хрононов), ответственных за регуляцию биоритмов. Благодаря процессу цикличности репликации (копирования) фрагментов цепи ДНК, ответственного за образование м-РНК и синтез белков, а значит за цикличность метаболических и физиологических процессов в организме.

Теория волновых пакетов основана на формировании колебательных процессов, определяемых электромагнитными воздействиями на человека, которые зависят от особенностей региона, в котором родился и живет человек, а также от электромагнитных влияний космоса так, в центральной России заболеваемость ИБС возрастает в зимний период года, в Восточной Сибири - в летний период.

Несмотря на наличие различных теорий возникновения в организме биоритмических процессов, реализуемых на различных уровнях организации организма, можно утверждать, что в основе циклично протекающих в нем метаболических и физиологических процессов лежат эндогенные пейсмекерные механизмы. Функционирование последних однако может зависеть и от различных экзогенных геофизических, геосоциальных и космических ритмических воздействий на организм.