亦称“异相睡眠”、“快速眼动睡眠”。
睡眠时相的一种。在慢波睡眠之后。
从上半夜到下半夜，每换一个睡眠周期，其时间有所增长。
在后半夜，占睡眠周期的比例增大。期间，脑电变化与行为变化相分离。脑电活动以α波和极不规律的低幅快波交替出现，类似清醒期和慢波睡眠初期的脑电变化。
脑血流量、脑温度、脑耗氧量增加，呼吸、心率也时而突然加快。与脑电变化相反，以肌张力为代表的行为变化比慢波睡眠期还深，肌肉完全松弛，甚至肌电活动完全消失，对外部刺激的感觉功能进一步降低。此时难以被立即唤醒，最有特征的行为变化是眼球快速运动。