طب النوم السلوكي هو أحد المجالات الفرعية لطب النوم، يشمل هذا المجال البحث العلمي والعلاج السريري لاضطرابات النوم المختلفة. يركز على العوامل النفسية والفيزيولوجية والسلوكية والثقافية والاجتماعية التي تؤثر على طبيعة النوم، ويدرس أيضًا تأثير النوم على هذه العوامل. تعتمد الممارسة السريرية لطب النوم على الأدلة، وتلجأ بدايةً إلى المعالجة غير الدوائية. تركز التدخلات الطبية في هذا المجال على مشاكل النوم وشكاويه المحددة، ولكن يمكن دمجها مع بقية المعالجات النفسية أو الطبية (كالعلاج الطبي لانقطاع التنفس أثناء النوم، والعلاج النفسي لاضطرابات المزاج). تتضمن الأساليب العلاجية الأساسية في مجال طب النوم كلًا من التثقيف، والتغيير المنهجي للسلوك والأفكار والعوامل البيئية التي تعيق النوم.
يعنى طب النوم بمعالجة مختلف اضطرابات النوم وخاصة الأرق، واضطراب نوم الإيقاع اليوماوي، واضطراب الكوابيس، واضطرابات النوم لدى الأطفال (كالتبول اللاإرادي، وصعوبات النوم)، وخطل النوم (كالسير أثناء النوم، وتناول الطعام أثناء النوم). يهتم طب النوم أيضًا بحل المشاكل المرافقة لانقطاع التنفس أثناء النوم (صعوبة تطبيق ضغط الهواء الإيجابي المستمر للمجاري التنفسية)، والمشاكل المرافقة لفرط النوم (كالتعب النهاري، والنعاس، والمشاكل النفسية الاجتماعية).