DSPS是一种人体的计时系统(生物钟)紊乱。一般认为，重置生物钟(入睡、醒来时间)的能力减弱是导致DSPS的原因。DSPS患者通常有非常长的日夜节律周期，或者对日光重置生物钟的反应很弱。
如果头天晚上没睡足，一个有正常日夜节律系统的人通常会很快的入睡。早睡通常会自动的提前他们的日夜节律时钟。相比之下，就算DSPS患者缺乏睡眠，他们仍然不能在他们的通常睡觉时间之前入睡。研究人员发现，缺乏睡眠不能够重置DSPS患者的日夜节律时钟。
努力按照正常作息生活的DSPS患者会很难入睡，也很难醒来。因为他们的生物钟不是在那个相位上。而正常人上夜班如果没有调整好，也会有相同的症状。
DSPS患者的其他日夜节律机能上也有后移，比如褪黑素的分泌和体温最低值，相应的入睡和醒来的周期。入睡，自然的醒来，还有其他很多的内部机能都同时后移了相同的时间。如果考虑到不能被周围人接受的睡觉和醒来的时间，非杓型(non-dipper)高血压也和DSPS有关。
多数情况下，无法知道为什么DSPS患者的生物钟异常。DSPS看上去是遗传的:大量的证据显示这个问题和hPer3 (human period 3)有关。也有一些有记录的病例是由于脑外伤引起的DSPS和非24小时睡眠周期综合征。
也有非常少的病例是DSPS发展成非24小时睡眠周期综合症，这是一种非常严重的导致衰弱的睡眠紊乱，患者每天都晚睡一点。
