El hecho de que los relojes circadianos (el oscilador construido en el genoma de cada cédula) expresen el tiempo a pesar de estar expuestos a un medio ambiente constante, es conocido desde hace más de 250 años. En 1729, el astrónomo francés Jean Jacques d'Ortous de Mairan observó que heliotropos encerrados en un armario oscuro seguían presentando el ritmo de 24 horas en el movimiento de sus hojas a pesar de haber desaparecido la señal ambiental que aparentemente lo inducía. La conclusión de de Mairan fue que existía un reloj interior que regulaba la conducta del vegetal. Cien años más tarde se demostró que bajo condiciones de constancia del medio ambiente luminoso las hojas del heliotropo no se abren exactamente cada veinticuatro horas sino que muestran un período de aproximadamente veintitrés horas (free-running del ritmo, es decir, oscilación según su ritmo propio, sin sincronización externa). Esta es la base para llamar circadianos a estos ritmos: en condiciones de constancia ambiental muestran un período de "circa-24 horas", no de 24 horas exactas.

El experimento de de Mairan fue adaptado al hombre mediante el diseño de cámaras ambientales donde todas las señales periódicas (luz a través de ventanas, relojes, radio, TV) habían sido eliminadas. También se obtuvo información de interés del estudio de los ritmos biológicos en espeleólogos aislados en cuevas durante largos períodos. Un experimento típico en cámara de aislamiento consiste en dar al individuo durante los primeros días información temporal normal, que luego se interrumpe permitiendo que en adelante el sujeto seleccione su propio ritmo de actividad. En estas condiciones la actividad sigue siendo rítmica y es autoevaluada como normal. Sin embargolos ritmos circadianos (temperatura corporal, vigilia-sueño, la concentración de diversas hormonas plasmáticas) comienzan a mostrar un período de aproximadamente veinticinco horas. Así, por ejemplo, el comienzo del sueño se retrasa, con respecto al mundo exterior, en aproximadamente una hora por día, y lo mismo ocurre con las otras funciones rítmicas tabuladas. Es de destacar que aunque el sistema circadiano está en condiciones de free-running la relación temporal entre los distintos ritmos biológicos se conserva: los parámetros fisiológicos y de conducta que se dan durante el "día subjetivo" del individuo en condiciones de constancia ambiental muestran una relación normal con aquellos de la "noche subjetiva". La única modificación observada en estas circunstancias es que esta actividad rítmica ha dejado de ser sincrónica con la rotación de la Tierra.