Yapılan araştırmalara göre muhtemelen balıklar rüya görmüyor, fakat diğer omurgalılar büyük ihtimalle rüya görüyorlar. Köpeklerin derin uykudayken hırlaması, bazı hareketler yapması onların rüya görmesinin önemli işaretidir.

Beyin ve sinir sistemleriyle ilgilenen bazı davranış biyologları memeli ve kuşlarda REM uykusu (hızlı göz hareketlerinin görüldüğü uyku devresi) tespit etmişlerdir. İnsanda da rüyalar REM uykusu döneminde görüldüğünden, REM uykusu gösteren hayvanların rüya gördüğüne hükmedilebilir.

Nitekim kedilerin beyninde uyku halindeki hareketleri inhibe eden (durdurucu) merkezler tespit edilmiştir. Bu merkezler tahrip edildiğinde, kedinin uykuda iken fare yakalama hareketleri yaptığı tespit edilmiştir. Fakat tam kesin olarak nasıl rüyalar gördüklerini anlamak için hayvanın kendisine sormaktan başka çare yoktur.
​