睡眠阶段
根据脑电图的研究，可以将睡眠分为四个阶段。
2007年，美国睡眠医学学会把第三阶段和第四阶段合并为一个阶段，即第三阶段。因此，也可以说睡眠阶段包括三个阶段。
第一阶段
第一阶段（约10分钟）：轻度睡眠阶段。这是一种过渡性的睡眠，这时在放松而觉醒状态下所见到α波开始变得不规则并逐渐消失，而眼睛缓慢地旋转。此时逐渐出现θ波，频率较低4-7cps。睡眠者的身体慢慢放松，呼吸变慢，但很容易被外部的刺激惊醒。
第二阶段
第二阶段（约20分钟）：睡眠变得深一些，其EEG出现偶发性的8-14Hz震荡，即“睡眠锭”（sleepspindle），这是一种短暂爆发的、频率高、波幅大的脑电波。在此阶段，睡眠者很难被唤醒。
第三阶段
第三阶段（约40分钟）：此时出现高幅而缓慢的δ波，眼睛和躯体运动消失，有时也有“睡眠锭”。
第四阶段
第四阶段（约20分钟）：深度睡眠阶段，出现小于或等于2Hz的宽大的EEG节律，可能出现梦游、梦呓、尿床等现象。
快速眼动睡眠阶段
前四个阶段的睡眠大约经过60-90分钟，之后似乎进入了第一阶段的睡眠，但这是并不是重复以上的过程，而是进入了一个全新的阶段——快速眼动睡眠（rapideyemovementsleep,REM）阶段。
在REM睡眠阶段，脑的电生理活动迅速改变，δ波消失，出现高频、低幅的脑电波。睡眠者的眼球开始快速做左右上下运动，并伴随着做梦。心律和血压变得不规则，呼吸变得急促，但肌肉依然放松。
第1次REM睡眠一般持续5-10分钟，再经过4个阶段的睡眠，会有第2次REM睡眠，持续时间变长。最后一次REM睡眠长达1个小时。
周期性循环的特点
每个周期一般持续90分钟，每晚重复多次。深度睡眠的时间在前半夜远多于后半夜。当黎明临近时，第三阶段和第四阶段的睡眠会逐渐消失。
