Anne, yalnızca toplumsal bir rolü değil, aynı zamanda güçlü biyolojik ve psikolojik bağları da ifade eden bir bireydir. Biyolojik açıdan anne, gebelik sürecinde yeni bir yaşamın gelişmesini sağlayan ve doğumdan sonra bakım, koruma ve beslenme gibi temel süreçlerde merkezi rol oynayan kişidir. Bilimsel araştırmalar, annelikle birlikte hem hormon seviyelerinde hem de beyin aktivitesinde önemli değişimler meydana geldiğini göstermektedir. Bu değişimler, annenin çevresel uyaranlara karşı daha hassas hâle gelmesine ve özellikle çocuğuyla ilgili durumlarda daha hızlı tepki vermesine yardımcı olmaktadır.
Anneler, özellikle gebelik ve doğum sonrası dönemden itibaren gece uykusunda ani ve daha şiddetli tepkiler verme eğilimi gösterebilir; buna karşılık babalar çoğu zaman daha yavaş ve daha “normal” tepkiler verebilirler. Bilimsel çalışmalar bu farkın yalnızca alışkanlıkla değil, biyolojik ve nörolojik süreçlerle de bağlantılı olduğunu göstermektedir. Prolaktin, oksitosin ve bazı stres hormonlarının seviyelerindeki değişimler, annelerin bebeğin ihtiyaçlarına karşı daha hassas bir “alarm sistemi” geliştirmesine yol açabilir. Bu nedenle bebekten gelen çok küçük bir ses, yatakta bir hareket ya da hatta sessizlik bile annelerin bir anda irkilmesine veya refleksif bir tepki vermesine neden olabilir. Uyku araştırmalarında özellikle REM uykusunun daha hafif evrelerinde gerçekleşen bu durumların, kişide ani bir sıçrama hissi yaratabildiği belirtilmektedir.