Los efectos primarios, las respuestas que ocurren simultánea o inmediatamente después de que se produzca el ruido, son el aumento de la actividad cerebral, de los movimientos del cuerpo y de las respuestas autónomas. Estos efectos comportan numerosos despertares y cambios a fases de sueño más superficiales, además de una percepción subjetiva de mala calidad del descanso.
Los parámetros de sueño provenientes de polisomnografía como la latencia de sueño (el tiempo que tarda la persona en quedarse dormida), los porcentajes de sueño profundo (sueño REM, fases 3 y 4 del sueño NOREM), la frecuencia de los despertares y el tiempo de vigilia durante la noche empeoran al aumentar los decibelios. En general, se puede decir que la capacidad de alcanzar las fases más profundas del sueño es la que resulta más perjudicada por la exposición al ruido.
Este tipo de respuestas pueden ser provocadas incluso por niveles de ruido muy bajos. Es posible que las personas tengan la sensación de haberse acostumbrado al ruido, pero el cuerpo nunca deja de reaccionar a estos estímulos.
Las consecuencias de la exposición al ruido durante el sueño dependen de muchos factores, fundamentalmente, del tipo de ruido y de las características de cada persona. En las investigaciones realizadas se muestra cómo estos efectos tienen un impacto perjudicial sobre la salud y la calidad de vida.
Dado que la mayoría de los ruidos provienen de fuera de los hogares, se suele señalar como prioridad la mejora de los sistemas de aislamiento y de insonorización de los edificios e inmuebles.