整个值夜班期间，由于工作与睡眠在时间上发生矛盾，使人类长期形成的正常生物节律受到干扰，再加上白天睡眠的环境条件差，受到日光、噪声、振动等的影响，使睡眠时间由8小时左右，减短到4～6小时，而且睡眠的深度变浅、质量较差。时间一长，会使人感到每日劳动后体力和脑力耗损得不到完全补偿与恢复，造成疲劳的积累或过度，因而在连续夜班期间劳动者的疲倦感会逐渐加重，食欲下降，消化道疾病增多。
如果夜班作业所引起的持续性疲劳，不论休息与否都难以消除，即使常常服催眠药也无效时，则表明该劳动者不适宜于夜班作业。因此，某些单位硬性规定每个人必须上夜班的“一刀切”办法是不科学的。疲劳与异常睡眠同时存在，是一种随年龄、工龄增长而加重的进行性现象。当劳动者年满50岁和轮班作业工龄达30年及以上时，疲劳与睡眠不足会更快地增长。因此，更不适合继续参加夜班作业。对女工的年龄与工龄要求似应更严一些。
此外，连续夜班作业的持续时间过长，如值7 天夜班者，其听力、视力、神经功能共济反应均变迟钝，中枢神经反应能力也会降低；此外，还可见到劳动者的一般健康水平下降、体重减轻等现象。
