Mediauppspelning stöds inte på din enhet
7 maj 2013 Senast uppdaterad 18:47 BST
Det är ett särskilt problem i rikare länder, med sömnexperter som kopplar det till användningen av mobiltelefoner och datorer i sovrum sent på natten.
Det är en sådan allvarlig störning att lektioner måste pitchas på en lägre nivå för att rymma de sömnsvältande inlärare, den studie som hittats.
Den internationella jämförelsen, som utfördes av Boston College, visade att Förenta staterna hade det största antalet elever med sömnbrist, med 73 % av 9- och 10-åringarna och 80 % av 13- och 14-åringarna som av sina lärare identifierades som negativt drabbade.
BBC: s Jane O'Brien rapporterar.
Sömnbrist är en viktig dold faktor för att minska skolelevernas prestationer, enligt forskare som genomför internationella utbildningsprov.