התכונות העיקריות לגבי תודעת החלום הן (בהתבסס על הובסון ואחרים):
1 . חוסר התמצאות בזמן, במקום ובלבול בזהות הדמויות.
חוסר ההתמצאות בזמן יכול לנבוע מירידה בפעילות האונה הקדמית האחראית על תפיסת רצף הזמן. אבל הבלבול בזהויות הנו מורכב יותר, שכן יכולים להופיע צרופים שונים (דחיסה של כמה דמויות לדמות אחת), או מצב בו מופיעה דמות שאנו מתייחסים אליה כאילו היא מוכרת אבל היא נראית שונה מהמציאות – ועוד. (יש המדמים את התופעה האחרונה להפרעה נוירופסיכולוגית המוכרת כתסמונת FREGOLI שבה אדם שנפגע באונה טמפורלית תחתונה , או בקשרים שלה – מזהה זרים כאילו הם מוכרים).
2 . הזיות (הלוצינציות, חזיונות שווא) – בעיקר חזותיות, אך גם הזיות שמע. באופן מיוחד ומעניין מופיעות בחלום גם הזיות של תנועה (בחלום נופלים, עפים וכדומה). לעתים רחוקות יותר מופעלות אופנויות חוש נוספות (טעם, ריח).
3. הפרעות בקשב מתמשך ונטייה לרפיון אסוציאטיבי (כלומר קפיצה של המחשבות באופן לא מסודר). חווית הרפיון האסוציאטיבי יכולה גם להופיע בעת ההרדמות, כשאנו חשים כאילו המחשבות “בורחות לנו”. הסיבה קשורה להחלשת המרכזים שמארגנים ומבקרים את הרצף הלוגי של המחשבות.
4 . שיכחה (אמנזיה) חלקית עד מלאה של החלום בעת ההתעוררות. זאת אחת התופעות המוכרות והשכיחות ביותר. גם זוכרי החלומות הטובים ביותר זוכרים רק חלק קטן, כשרוב החלומות חומקים להם ואינם עולים לתודעה הערה. כיום ידוע שאם מעירים אדם מתוך שנת חלום (שנת REM) – לרוב כן יזכור את החלום. כך שברור שגם מי שלא זוכר – עדיין חולם מספר חלומות כל לילה.
5. ירידה בתובנה ובשיפוט – מדובר גם בהפרעה כללית (לכך שבכלל מדובר בחלום, עם תחושה מזוייפת של מציאות) , וגם התעלמות מכך שבמציאות החלום מתבטלים חוקים אחדים מחוקי המציאות.
ה”חלומות הצלולים” מהווים כמובן יוצא דופן, בכך שיש מודעות לכך שמדובר בחלום, אך המודעות לא תמיד מלאה, ותלויה גם בלימוד ותרגול מצב זה.
6. הגברה בעוצמה הרגשית, בעיקר של רגשות) בסיסיים (כגון פחד, כעס).
7. ירידה בתפקוד קוגניטיבי .למשל, לא ניתן “לקרוא” טקסט בעת חלום .
אנשים שניסו “לקרוא” בחלום מתארים מעין חוויה “דיסלקטית” שבה המילים נקטעות או מאבדות משמעות ונתפסות כמילות תפל.
8. תחושה של חוויה מיוחדת “חלומית”. לעיתים קרובות, גם לאחר אירוע מרגש במציאות , רבים יכולים לומר : “זה היה כמו חלום…”
הובסון הסביר את התכונות הללו ע”י ההסבר הפשטני של הפעלה כולינרגית והשתקה אמינרגית. כלומר תודעת החלום מופעלת ע”י מערכת מעוררת כולינרגית (שיש לה תכונות אחרות, למשל חוסר הפעלת הההיפוקמפוס לצורך האיחסון בזכרון), בעוד הערנות מופעלת ע”י מערכת מעוררת סרוטונרגית ואדרנרגית.
יתכן שהמודולוציה השונה גם מפעילה את איזורי המוח השונים באופן דיפרנציאלי.
בכל מקרה, בבדיקות של הדמיה מוחית תפקודית (PET או FMRI ) נמצא שיש הפעלה מאסיבית של אזורים לימבים אמוציונלים, הקישורים לאזורי קדמיים תחתונים (מוטיבציונים), הפעלת הרכס החגורתי (סינגולום), וכן אזורי ראייה גבוהים.
לעומת ההפעלה האמוציונלית, מוטיבציונית וחוויתית – יש השתקה של האונה הקדמית והאזורים הצדדיים שלה (הדורסולטרלים ) – כך שיש ירידה בשיפוט ובבקרה, קושי בפיקוח על רצף הזמן, והפרעה ביכולת להשתמש בשפה.