يعتقد العلماء أن الكلاب تحلم في كثير من الأحيان بأصحابها، خصوصاً خلال لحظات اللعب والمشاركة العاطفية معهم، وذلك استنادًا إلى دراسات حول نشاط الدماغ وسلوك النوم لدى الكلاب.
ومثل البشر، تمر الكلاب بمرحلة "حركة العين السريعة" أثناء النوم، وهي المرحلة المرتبطة بالأحلام الحية.
خلال هذه المرحلة، يُظهر دماغ الكلب نشاطًا مشابهًا لما يحدث أثناء اليقظة، لاسيما في المواقف الحركية مثل الجري أو اللعب. ويرى باحثون من جامعة هرفارد وغيرها أن الروابط القوية التي تنشأ بين الكلاب وأصحابها تجعل من المرجح أن تتضمن أحلامها مواقف مألوفة، مثل الجري خلف الكرة، أو التنزه، أو حتى الجلوس بجانب صاحبها.