Les stades de sommeil peuvent être réparties en deux grandes catégories: le sommeil non-REM et REM (Rapid Eye Movement) du sommeil. Non-sommeil paradoxal peut en outre être décomposé en scène N1, N2, N3 et. La façon dont les scientifiques du sommeil divisent en plusieurs étapes a changé plusieurs fois depuis la catégorisation des stades de sommeil a commencé à la fin des années 1930. Les étapes ont été décrits pour la première en 1937 par Loomis et al, puis mis à jour en 1957 avec la découverte de Rapid Eye Movement, la période la plus profonde du sommeil, où presque tous les rêves se produisent mémorables. Une mise à jour en 2007, énoncées dans le Manuel de l'AASM pour la notation du sommeil et associés événements, publié par l'American Academy of Sleep Medicine (AASM), a fusionné le troisième et quatrième stade de sommeil, laissant seulement une troisième étape.
Les stades de sommeil sont classés selon une variété de moyens, y compris la mesure des ondes EEG (familièrement appelés «ondes cérébrales»), les indicateurs physiologiques, et les rapports subjectifs. N1 est définie essentiellement comme la transition du cerveau à partir des ondes alpha (à une fréquence de 8 à 13 Hz, commun à réveiller les gens) à ondes thêta (à une fréquence de 4-7 Hz). N1 est à la frontière entre le sommeil et l'éveil, connu comme "le sommeil somnolence" ou une somnolence. Commun à ce stade sont brèves, contractions involontaires appelés saccades Hypnic , ainsi que hypnagogique images , qui peuvent inclure des phosphènes (taches colorées floues) ou des constantes de forme (imagerie mentale motifs).
La seconde des phases de sommeil est N2. Les signes caractéristiques de sommeil N2 sont des « fuseaux de sommeil ", 0,5-1 secondes sauts EEG de 12-16 vagues Hz, et« K-complexes », brèves pointes de tension sur l'EEG qui durent pour une durée similaire et suivent des fuseaux de sommeil en rafales. K-complexes sont connus pour se produire au hasard tout au long sommeil N2, mais également se produire en réponse à des stimuli auditifs, par exemple si quelqu'un frappe à la porte d'une personne endormie. Au cours de N2, prise de conscience de l'environnement extérieur disparaît et les muscles se détendent. N2 représente environ la moitié du temps de sommeil chez les adultes.
Le tiers des stades du sommeil est N3, ou de sommeil à ondes lentes (SWS). Sommeil lent est caractérisé par des ondes delta, (0,5 à 4 Hz), également appelés rythmes delta. Effets du sommeil inhabituelles, appelées parasomnies, se produisent à ce stade, et comprennent les terreurs nocturnes, l'énurésie, somnambulisme et le sommeil-parler. Si privés de sommeil, une personne tombe dans N3 et le sommeil paradoxal très rapidement, ce qui suggère que les deux sont essentiels.
La dernière étape de sommeil, officiellement considérée comme une partie de N3, est le plus célèbre stade de sommeil, connu comme le sommeil paradoxal. Le sommeil paradoxal est où les rêves se produisent et les yeux se déplacent autour rapidement, probablement suivi rêve objets. La plupart des rêves sont oubliés, même pendant REM, mais la plupart des gens au moins vaguement, sinon vivement, se souviennent de la présence de rêves pendant le sommeil paradoxal.