DHA作为omega-3脂肪酸的重要成分，对改善睡眠质量可能有一定的辅助作用。目前研究显示其可能通过调节褪黑素分泌、改善神经功能等机制影响睡眠，但具体效果因人而异。
DHA是构成脑神经细胞膜的重要成分，能促进脑源性神经营养因子分泌，有助于维持神经系统的正常节律调节功能。研究发现成年人每日摄入1-2克DHA，可缩短入睡潜伏期约15%，特别是对于因抑郁情绪导致的入睡困难人群效果更显著。其作用机制可能与提高5-羟色胺转化率有关。
深海鱼类如三文鱼、沙丁鱼每周食用2-3次可提供足量DHA。对于特殊人群如孕妇、婴幼儿，建议在医生指导下选择藻油类补充剂。需注意DHA并非安眠药物，长期规律补充才能产生效果，单次大剂量摄入并不能立即改善睡眠。