Tsirkadiaanrütmid on tsüklilised ja püsivad käitumismustrid, füüsilised muutused ja vaimsed omadused, mis ilmnevad enamikul Maal elavatel inimestel, alates väikseimatest bakteritest kuni suurima sekvoiani. Need rütmid järgivad ligikaudu 24-tunniseid perioode, peegeldades aega, mis kulub Maa tiirlemiseks. Tsirkadiaanrütmide ja sisemiste kellade uurimist, mida enamikul olenditel näib olevat, nimetatakse kronobioloogiaks. Teadlased uurivad neid, et saada rohkem teavet elu kohta Maal ja kuidas ravida erinevaid haigusi, nagu unehäired.
Neid rütme eristavad mitmed tunnused. Esimene on see, et muutused säilivad keskkonnatingimuste dramaatiliste muutuste kaudu. Näiteks pimedas oleval loomal on endiselt suurenenud ja vähenenud aktiivsuse perioodid, mis vastavad 24-tunnisele tsüklile. Väliste stiimulite korduv sisend võib ka sisemise kella lähtestada, nagu igaüks, kes on ajavööndit vahetanud, on ilmselt teadlik. Lisaks ei näi temperatuurikõikumised tsirkadiaanrütme mõjutavat.
Selle termini võttis kasutusele Minnesota ülikooli teadlane Franz Halberg. Halbergi paelusid tsüklilised käitumismustrid, mida võis täheldada sellistes asjades nagu taimed, mis tegelikult päeva jooksul aeglaselt liiguvad, et muutuvaid valgustingimusi ära kasutada. Sõna on tuletatud ladinakeelsetest sõnadest circa, mis tähendab “ümberringi” ja sureb, mis tähendab “päeva”. Nende mustrite uurimine ühendab mitmeid teadusharusid, sealhulgas keemiat, üldbioloogiat, geneetikat, füsioloogiat ja isegi psühholoogiat. Halbergi peetakse laialdaselt kronobioloogia isaks, kuigi ööpäevaseid rütme on täheldatud ja kirjeldatud alates 1700. aastatest.
Inimesed kipuvad olema kõige rohkem huvitatud nendest mustritest, kuna need mõjutavad und. Kui inimesed kogevad unehäireid, nagu unetus, võivad need probleemid mõnikord olla seotud nende sisemise kella häirega, mida saaks parandada. See selgitab ka seda, miks inimesed kogevad teatud kellaaegadel rohkem erksuse perioode ja kui inimesed tunnevad end samuti unisena või näljasena.
Teadlased on tuvastanud selge geneetilise seose ööpäevarütmidega, kes viitavad sellele, et need väga põhilised mustrid on tõenäoliselt olnud Maal peaaegu sama kaua kui elusorganismid. Primitiivsed bakterid näitavad näiteks ööpäevaseid mustreid. Ajuga loomadel on selgelt ka sisemine bioloogiline kell.