Su estrecha relación con el ciclo sueño-vigilia, especialmente en los momentos previos al dormir y siguiendo al despertar, está vinculado a cambios de estado y de actividad. El único componente de este reflejo que se encuentra solo en el hombre, es que puede contagiarse. Por lo tanto, se lo considera como constituyente del mecanismo adaptativo de respuesta al estrés, formando parte del reflejo de vigilancia. Las estructuras anatómicas y los sistemas neuroquímicos comunes intervinientes en el bostezo, el ciclo sueño-vigilia y la epilepsia del lóbulo temporal, nos permitirían postular que el bostezo sería la expresión de un sistema de protección inducido por los Péptido opioide, que actuarían en la inhibición y prevención de las crisis epilépticas del lóbulo temporal. El tronco cerebral al detectar esto genera el bostezo. La boca se ensancha y los pulmones inhalan profundamente, trayendo oxígeno hacia los pulmones y consecuentemente a la corriente sanguínea. Una hipótesis más reciente afirma que el bostezo sirve para regular la temperatura corporal o para relajar la musculatura de la cara al estar mucho tiempo de la misma forma; Otra teoría sostiene que los bostezos son provocados por los mismos productos químicos en el cerebro (neurotransmisores) que afectan las emociones, el sentido del humor, el apetito y otros fenómenos. Estos productos químicos incluyen serotonina, dopamina, ácido glutámico y óxido nítrico. A medida que más de estos compuestos son activados en el cerebro la frecuencia de los bostezos aumenta. Por el contrario, una mayor presencia en el cerebro de neurotransmisores narcóticos, tales como la endorfina, reduce la frecuencia de los bostezos.
Muchos proponen que esa bocanada de aire que dura 6 segundos sirve para aumentar en promedio la cantidad de oxígeno que llega al cerebro pero no es nada acertado aun esta información; con todo aun no se han hallado pruebas que sostengan esa idea.
A menudo se dice que el bostezo es contagioso: si una persona bosteza, esto causará que otra persona "responda" el bostezo, en ocasiones generando una cadena. Las razones para esto son poco claras, posiblemente se deba al "poder de sugestión". Otras teorías sugieren que el bostezo sirve para sincronizar el comportamiento anímico entre animales gregarios de forma similar al aullido de una manada de lobos durante la luna llena. El bostezo entonces emitiría una señal de cansancio hacia otros miembros del grupo para sincronizar los patrones de sueño y períodos de actividad.
En su ensayo Adaptarse a la marea, Eduardo Punset sostiene que «los bostezos son un legado de nuestra condición animal anterior a la de humanos, que cumplían una finalidad social en el caso de los primates —transmitir la necesidad imperiosa de iniciar una acción colectiva y preventiva frente a intrusos—. La Ciencia no ha descubierto en el bostezo ninguna utilidad en la vida moderna; ni siquiera la de oxigenar los pulmones. Experimentos realizados en la Universidad de Maryland (Estados Unidos) han demostrado que las personas sometidas a sobredosis de oxígeno no disminuyen la frecuencia de sus bostezos; son un puro residuo ancestral y genético».
Hay otra hipótesis que explica que el bostezo es debido a que los antiguos anfibios estaban provistos de branquias,y que el bostezo es equivalente a la respiración branquial.[cita requerida]
Diversos estudios recientes[¿cuál?] de escáneres cerebrales han demostrado que el bostezo provoca una única actividad neuronal en las áreas del cerebro que están directamente involucradas en la generación de conciencia social y la creación de sentimientos de empatía. Una de esas áreas es el precúneo, una pequeña estructura oculta en los pliegues del lóbulo parietal. Según los investigadores del Instituto de Neurología de Londres, el precúneo parece desempeñar un papel central en la conciencia, la auto-reflexión y la recuperación de la memoria. El precúneo también es estimulado por la respiración yóguica, que ayuda a explicar por qué las diferentes formas de meditación contribuyen a un mayor sentido de auto-conciencia. También es una de las zonas más afectadas por enfermedades relacionadas con la edad y problemas de déficit de atención, así que es posible que el bostezo deliberado pueda reforzar realmente esta parte importante del cerebro
Un estudio reciente de Ivan Norscia y Elisabetta Palagi de la Universidad de Pisa (Italia), encontró que el contagio del bostezo es probable que ocurra entre miembros de la misma familia, un poco menos entre amigos e incluso menos entre conocidos y extraños.1 Además, la demora entre el bostezo y la respuesta es mayor entre conocidos y extraños.1 El estudio sugiere que la empatía y la familiaridad social desempeña un rol en le determinar la presencia, la frecuencia, y la demora del contagio de bostezos, que puede ser generado, ante todo, por la cercanía emocional entre individuos y no por otras variables consideradas, tal como la nacionalidad.1