在一個睡眠周期中，會出現REM睡眠和非REM睡眠的交替，對於成人來說這個過程大約持續90分鐘。

非快速動眼

Non-rapid eye movement，NREM

• 主宰記憶的搬運，將海馬迴的短期記憶，變成長期記憶
• 腦波：緩慢而有秩序，像是體育館內的大合唱。會有睡眠紡錘波
• 作夢在這個時期不太常發生

不同時期：

• 第一期 - 發生在睡眠的開始，此時眼球有著緩慢的運動。 在此階段的人們仍然認為自己是清醒的，但會有昏昏欲睡的感覺。
• 第二期 - 此階段的人們已經進入無意識階段，不過很容易便清醒過來。眼球不再運動，而作夢在此時也極少出現。此期腦電圖的紀錄裡頭，腦波偶爾會產生較快的腦波：為「睡眠紡錘波」以及「K複合波」。
• 第三期 - 第二期與第四期之間的過渡期。delta波(δ波)開始出現。
• 第四期 - 慢波睡眠指的是深度睡眠。作夢在此期發生的情形明顯多於其他非快速動眼睡眠期，不過比起快速動眼期仍少了許多。在腦電圖上，在此期所做的夢腦波比起快速動眼睡眠期來的不連貫，也不甚明顯。類睡症也往往在此期發生。

快速動眼

rapid eye movement，REM

• 全身肌肉無力，（REM肌肉麻痹（REM Atonia））
• 腦波和清醒時無異，都是吵雜又混亂的（活躍）
• 做夢在這時期發生
• REM睡眠會對創造力的發揮產生幫助，將各種碎片元素整合成有用的結果。大鼠的REM剝奪會損壞學習新材料的能力，但是對已經存在的記憶沒有損害。