Wenn wir schlafen, durchlaufen wir innerhalb einer Nacht mehrere Zyklen von insgesamt vier aufeinander folgenden Schlafphasen. Hierbei nimmt die Aktivität der Hirnströme zunächst sukzessive ab, bis ihre (Haupt-)Frequenz in Stadium N3 — dem Tiefschlaf — nur noch 0,5 bis 2 Hertz beträgt. Die ersten drei Schlafphasen (N1, N2, N3) fasst man auch als non-REM-Schlaf zusammen. Die vierte Phase wird als REM-Schlaf bezeichnet. Dieser zeichnet sich durch schnelle Augenbewegungen, niedrig-amplitudige Hirnaktivität gemischter Frequenzen sowie einem reduzierten Muskeltonus aus. Ein non-REM/REM-Schlafzyklus dauert etwa 90 Minuten, wobei der Tiefschlaf den Beginn des Schlafs dominiert, während REM-Schlaf von Zyklus zu Zyklus einen immer größeren Teil dieser Zeit einnimmt.
