正常睡眠分为两个时相：快波睡眠和慢波睡眠，两者可以相互转化。由一个慢波睡眠和一个快波睡眠组成睡眠周期，每个睡眠周期历时约90分钟。人们每晚的睡眠通常经历4~6个睡眠周期。
快波睡眠，又称异相睡眠或快动眼睡眠。此睡眠时相的脑电图特征是呈现去同步化的快波。各种感觉和躯体运动功能进一步减退。此外，还可能有间断性的阵发性表现：如出现眼球快速运动、部分肢体抽动、心率变快、血压升高、呼吸加快等表现。此时易导致心绞痛、哮喘、阻塞性肺气肿缺氧的发作。
快波睡眠期间，脑内蛋白质合成增加，新的突触联系建立，这有利于幼儿神经系统的成熟、促进学习记忆活动和精力的恢复。在快波睡眠时，将受试者唤醒，80%的人报告说正在做梦，所以做梦也是快波睡眠的一个特征。酒精对快波睡眠具有强烈的抑制作用。
慢波睡眠，又称正相睡眠或慢动眼睡眠。慢波睡眠的脑电图特征是呈现同步化的慢波。慢波睡眠时的一般表现为：各种感觉功能减退，骨骼肌反射活动和肌紧张减退、自主神经功能普遍下降，但胃液分泌和发汗功能增强，生长激素分泌明显增多。
慢波睡眠有利于促进生长和恢复体力。慢波睡眠由浅至深又可分为四期（S1~S4期）。第一、二期称浅睡期，第三、四期称深睡期。深睡期对恢复精神和体力具有重要价值。
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