Nell'apnea centrale del sonno pura, i centri encefalici deputati al controllo della respirazione "si dimenticano" di respirare durante il sonno. Il dormiente smette di respirare e poi ricomincia. Il paziente non fa nessuno sforzo per cercare di sopperire a queste pause nella respirazione: non vi sono movimenti inspiratori volontari né del torace né dell'addome, soltanto un quieto fermarsi. Dopo l'episodio apneico, il respiro può diventare più veloce per un certo periodo di tempo, un meccanismo compensatorio per espellere l'anidride carbonica ritenuta ed assorbire più ossigeno.